Dimensionamento de Estrutura de madeira para cobrimento de telhado
Por: kellynlocks • 7/9/2015 • Trabalho acadêmico • 2.080 Palavras (9 Páginas) • 724 Visualizações
[pic 1][pic 2]
CLIFTON R. LINHARES
JERDERY MARCONDES
PROJETO DE DIMENSIONAMENTO DE ESTRUTURA DE MADEIRA
PARA COBERTURA DE UM GALPÃO
Projeto apresentado à disciplina de Madeiras, do 8° semestre do curso de Engenharia Civil da Universidade do Sul de Santa Catarina.
Professor: Walter Alves Olivier
Tubarão
2015
- Introdução
O emprego da madeira no Brasil é derivado para diversos fins, tais como construções de igrejas, residências, depósitos, pontes, passarelas, na indústria moveleira e especialmente nas edificações. Onde se utiliza em ambientes agressivos como beira-mar, indústrias químicas, curtumes, piscinas e muitos outros. Existe um grande preconceito, ou medo, em relação ao emprego da madeira, isto se deve ao desconhecimento do material e a falta de projetos específicos e bem elaborados por engenheiros.
A madeira tem várias vantagens, entre elas a baixa densidade, sendo aproximadamente um oitavo do aço, e uma alta resistência mecânica, sendo muitas vezes maior que a do concreto.
Nosso objetivo principal neste trabalho é demonstrar o dimensionamento dos elementos estruturais da cobertura em madeira de um pavilhão, por meio de cálculos e a verificações das normas técnicas tais como NBR 7190 (Projeto de estruturas de madeira) e NBR 6123 (Forças devidas ao vento em edificações – procedimento).
Nossa treliça, objeto do nosso projeto, é um sistema utilizado tipicamente em coberturas, onde as barras atuam a tração e compressão simples. Na teoria analisamos a treliça com nós rotulados, porém na prática a maioria dos seus nós são rígidos.
Em galpões industriais estas treliças estão sujeitas aos diversos esforços que atuam combinados ou isoladamente. As cargas consideradas para o cálculo da estrutura são: o peso próprio da estrutura, sobrecarga (cargas acidentais), o vento de sobre pressão e sucção. Ainda podem existir outros esforços, porém na estrutura em estudo somente os esforços citados anteriormente foram considerados.
O peso próprio é denominado como carga permanente, sendo este uma carga vertical composta pelo peso estimado da estrutura e pelo peso dos materiais de acabamento. A sobrecarga, outro esforço, refere-se a cargas que podem atuar ou não na estrutura, eventuais esforços que a estrutura estará condicionada ao longo da sua vida útil.
A ação do vento é uma das mais importantes considerações durante um cálculo. Esta pode levar a estrutura ao colapso. A norma de vento adotada é a NBR 6123 (1988), que tem por finalidade fixar as condições exigíveis na consideração das forças de cálculo de edificações. A norma NBR 6123 apresenta em seu contexto um mapa do Brasil, denominado Mapa das Isopletas (Figura 1) da Velocidade Básica, representando essa velocidade para cada região do país, variando de 30 a 50 m/s.
[pic 3][pic 4]
Figura 1- Mapa das Isopletas.
Em geral, o esforço predominante do vento num telhado é de sucção, uma vez que ganha velocidade ao contornar a cobertura (efeito “asa de avião”). Assim sendo, as maiores flechas que ocorrem numa telha são flechas negativas. A ocorrência de grandes flechas negativas durante chuvas de vento provoca abertura do recobrimento lateral das telhas e infiltração de água para dentro do galpão. Como nosso galpão será construído na região IV do país, consideramos a incidência de ventos de 45 m/s no local.
As combinações de forças utilizadas para obter os esforços atuantes na estrutura envolvem variáveis como: esforço atuante de cálculo, carga permanente, carga variável predominante e coeficientes.
- Escolha Treliça
Dimensões Galpão:
- Frente: 15,50 m
- Comprimento: 39,00 m
- Altura: 6,00 m
- Localização: Tubarão, SC.
- Madeira Utilizada: Eucalypto Saligna Tratado
- Número de treliças: 14
- Distância entre as treliças: 3,0 m
- Tipo de Treliça
Treliça Howe
Tipo mais comum utilizada para vãos de até 18 metros.
[pic 5]
Figura 2 - Treliça tipo Howe.
Dimensões da treliça: 15,20 m de largura e 1,33 m de altura.
[pic 6]
Figura 3 – Dimensões da treliça.
- Tipo de Telha
Telha de alumínio trapezoidal com nervura (recomendada para grandes coberturas por sua grande dimensão);
Dimensões: (LAP) 110 cm x 0,7cm x 250 cm;
Carga: 2,38 Kgf/m2;
Inclinação: 15º .
[pic 7]
Figura 4 - Telha de Alumínio trapezoidal com nervura.
- Tipo de Madeira
Será utilizado o Eucalyptus saligna, conhecida como eucalipto-comum, uma árvore de grandes dimensões naturais entre 30 e 55 m de altura, mas que pode, ocasionalmente, ultrapassar os 90 m de altura, possui tronco ereto e esguio, tendo ramificação apenas na parte terminal.
O eucalipto-comum é utilizado como elemento estrutural em construções, pois atende os parâmetros para execução de estruturas, embora tenda a fender e retorcer com a secagem.
Será utilizada uma densidade média para Eucalipto de 100 kg/m3.
[pic 8]
Tabela 1 - Propriedades físicas e mecânicas de Eucalyptos saligna para umidade 12%.
- Cargas Atuantes na Estrutura
Os galpões industriais estão sujeitos a diversos esforços que atuam combinados ou isoladamente e, essas cargas devem ser consideradas para o cálculo da estrutura. São elas:
- Cargas permanentes: peso conjunto estrutura NBR 6120 (1980);
- Sobrecarga: estabelecida pela NBR 6120 (1980);
- Ação do vento: estabelecida pela NBR 6123 (1988).
Podem ainda, existir outros esforços, porém na estrutura em estudo somente os esforços citados anteriormente foram considerados.
...