DIMENSIONAMENTO DE ESTRUTURA DE MADEIRA

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CENTRO UNIVERSITÁRIO NILTON LINS

CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

DIMENSIONAMENTO DE ESTRUTURA DE MADEIRA

MANAUS - AM

2010

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CARLOS FÁBIO CORTEZÃO CARVALHO

CARLOS PENA

JOSÉ WILSON

LEONARDO ALMEIDA

NIVALDO BEVILAQUA FILHO

ELIZABETH REBOUÇAS DE ARAÚJO

DIMENSIONAMENTO DE ESTRUTURA DE MADEIRA

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MANAUS - AM

2010

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SUMÁRIO[pic 5]

1 INTRODUÇÃO         06

2 TRELIÇAS DE CONTORNO TRIANGULAR        07

3 ETAPAS PARA ELABORAÇÃO DE PROJETO DE UMA ESTRUTURA DE MADEIRA        08

4 CONSIDERAÇÕES BÁSICAS PARA PROJETO DE UMA ESTRUTURA DE MADEIRA        09

5 PROJETO DE ESTRUTURAS DE MADEIRA PARA COBERTURAS        10

6 CÁLCULO DE CARGAS         12

7 SOLICITAÇÕES NORMAIS        14

8 DADOS DO PROJETO DE TRELIÇA DE CONTORNO TRIANGULAR (TESOURA)        17

9 CÁLCULO DA TESOURA        18

10 CONSIDERAÇÕES FINAIS        27

11 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS        28

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 – Tesoura tipo Howe (diagonais normais).        07

Figura 2 – Ligação do banzo superior para treliça tipo Howe        08

Figura 3 – Representação esquemática de uma estrutura de cobertura, formada por estrutura treliçada e pilares.        09

Figura 4 - Variação do comprimento da barra do banzo superior em função da posição das telhas.        11

Figura 5 – Faixa de influência de nós de treliças planas.        13

Figura 6 – Faixa de influência de nós de treliças planas.        13

Figura 7 - Distribuição de tensões normais na flexão simples reta.        16

Figura 8 – Distribuição das tesouras.        18

Figura 9 – Dimensões da tesoura        19

Figura 10 – Identificação dos Nós e das Barras.        20

Figura 11 – Cargas definidas e reações nos apoios.        23

Figura 12– Tensão nas barras.        24

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 – Comprimento de cada barra         18

Tabela 2 – Identificação dos nós e das barras        20

Tabela 3 – Reações nos apoios        22

Tabela 4 – Cargas nodais diretas - Aplicadas diretamente nos nós        22

Tabela 5 – Esforços normais nas barras        23

Tabela 6 – Deslocamentos devidos aos normais nas barras        24

Tabela 7 – Verificação das peças em relação aos esforços e esbeltez        25

Tabela 8 – Dimensão das peças (seção das barras)        26

1 INTRODUÇÃO

As treliças de madeira são empregadas como estruturas de pontes, torres, coberturas, etc. O uso mais freqüente é como estrutura de cobertura, chamada treliça de contorno triangular, ou simplesmente tesoura.

O conceito de treliça de madeira é, logicamente, idêntico ao de treliças de qualquer material. As diferenças básicas referem-se somente à concepção estrutural, devido às propriedades específicas do material madeira: anatomia, dimensões das peças, relação peso/resistência, etc. Como exemplo, pode ser citada a diferenciação de resistência mecânica da madeira para esforços de tração e compressão. Há grande conveniência de se trabalhar com apenas barras tracionadas, eliminando-se também o problema de flambagem, comum a qualquer material.

Ocorre, porém, que apesar desta vantagem, as barras comprimidas são inevitáveis numa treliça e, em contrapartida, as barras comprimidas são favoráveis para se executar ligações através de dentes (encaixes). As treliças são interessantes por sua maleabilidade quanto à forma e à disposição de barras, ou seja, consegue-se conceber estruturas com distribuição de barras e contorno externo apropriados para minorar os esforços nas barras. A distribuição das barras e a conformação externa são ajustadas às solicitações provenientes do carregamento.

Embora o modelo estrutural "treliça" (estrutura com nós articulados) não seja totalmente adequado em termos de cálculo de esforços, considera-se que a análise de distribuição de barras seja semelhante para outros tipos de concepção estrutural.

Apesar da inconveniência do elevado número de ligações nas treliças, estas apresentam uma melhor distribuição de tensões ao longo das barras. Por prevalecer forças normais nas barras (simplificadamente só apresentam forças normais), as tensões são constantes ao longo de cada seção transversal e ao longo da barra - o mesmo ocorre nos arcos.

2 TRELIÇAS DE CONTORNO TRIANGULAR

Tipo Howe ou também denominada tesoura com diagonais normais.

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Figura 1 – Tesoura tipo Howe (diagonais normais).

Este é o tipo mais comum e o mais empregado para vencer vãos de pequena e média ordem, até 18 m.

As barras recebem nomes especiais de acordo com a posição das mesmas na treliça. Segundo as indicações da Figura 1 tem-se:

I - banzo superior, perna, loró, empena ou membrana;

II - banzo inferior, linha tirante ou arrochante;

III - montante ou pendural.

IV - diagonal ou escora.