Universidade Federal do Acre – UFAC Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas Tecnológicas Engenharia Civil Estruturas de Madeira e Aço – 9º Perodo Pro!" #r" $ose %o&erto de 'i(a Murad
Priscila Costa Lima
%io )ranco *+,-
Priscila Costa Lima
Produtos de madeira e sistemas estruturais e Propriedades mecânicas - bases de cálculo
Tra&alho reali.ado durante o Curso de )ach )achar arel elad ado o e( Enge Engenh nhar aria ia Civi Civill da Univ Univer ersi sidad dade e Fede Federa rall do Acre/ cre/ 0ara 0ara co(0or nota na disci0lina de Estruturas de Madeira e Aço/ (inistrada 0elo Pro!" #r" $ose %o&erto de 'i(a Murad"
%io )ranco *+,-
1. Produtos de madeira e sistemas estruturais
1.1 Tipos de Madeira de Construção
1s 0rodutos de (adeiras utili.ados na construç2o varia( desde 0eças co( 0ouco ou nenhu( 0rocessa(ento – (adeira roliça – at3 0eças co( v4rios graus de &ene!icia(ento/ co(o5 (adeira serrada e &ene!iciada/ l6(inas/ 0ain3is de (adeira e (adeira tratada co( 0rodutos 0reservativos" Elas 0ode( ser classi!icadas e( duas categorias5 •
•
(adeiras (aciças5 (adeira &ruta ou roliça/ (adeira !al7ue8ada/ (adeira serrada" (adeira industriali.ada5 (adeira co(0ensada/ (adeira la(inada e colada/ (adeira reco(0osta"
1.2 Madeira Roliça
A (adeira roliça 3 o 0roduto co( (enor grau de 0rocessa(ento da (adeira" Consiste de u( seg(ento do !uste da 4rvore/ o&tido 0or cortes transversais traça(ento: ou (es(o se( esses cortes varas5 0eças longas de 0e7ueno di6(etro:" ;a (aior 0arte dos casos/ se7uer a casca 3 retirada" Tais 0rodutos s2o e(0regados/ de !or(a te(0or4ria/ e( escora(entos de la8es 0ontaletes: e construç2o de andai(es" E( construçdo>0aran4 e os eucali0tos" As (adeiras roliças deve( ser utili.adas nas condiç!a&ricaç2o das cha(adas log ho(es" Madeiras nativas na !or(a roliça s2o e(0regadas so(ente nas regi
1.3 Madeira Falquejada
A (adeira !al7ue8ada te( as !aces laterais a0aradas a (achado ou enxó/ 0odendo !or(ar seç
1.4 Madeira errada 1.4.1 Corte e !esdo"ramento das Toras
A (adeira serrada 3 0rodu.ida e( unidades industriais > serrarias > onde as toras s2o 0rocessadas (ecanica(ente/ trans!or(ando a 0eça original(ente cilndrica e( 0eças 7uadrangulares ou retangulares/ de (enor di(ens2o" A sua 0roduç2o est4 direta(ente relacionada co( o n@(ero e as caractersticas dos e7ui0a(entos utili.ados/ e o rendi(ento &aseado no a0roveita(ento da tora volu(e serrado e( relaç2o ao volu(e da tora:/ sendo este !unç2o do di6(etro da tora (aiores di6(etros resulta( e( (aiores rendi(entos:"
1.4.2 eca#em da Madeira errada
A (adeira deve 0assar 0or u( 0erodo de secage( 0ara redu.ir a u(idade" A secage( 0ode redu.ir de!or(açse/ assi(/ danos na estrutura tais co(o e(0ena(entos e rachas oriundas da secage(" U( &o( (3todo utili.ado 0ara secage( se &aseia e( e(0ilhar as 0eças/ colocando se0aradores 0ara 0er(itir circulaç2o livre do ar e( todas as !aces" 1 te(0o re7uerido 0ara secage( natural 3 de u( dois anos" A secage( ta(&3( 0ode ser !eita arti!icial(ente/ onde a (adeira 3 deslocada lenta(ente atrav3s de u( t@nel alongado/ no 7ual a te(0eratura do ar circulante au(enta 0ro0orç2o 7ue a (adeira avança/ de (odo a au(entar a velocidade de eva0oraç2o (ais ou (enos constante" 1 te(0o necess4rio 3 de de. a u( (ês" As diversas o0eraç trata(ento" 1 0r3>trata(ento 0ossui car4ter 0ro!il4tico e te( 0or o&8etivo 0roteger a (adeira rec3( serrada contra !ungos e insetos xiló!agos/ a0enas durante o 0erodo de secage( natural" B reali.ado/ nor(al(ente/ 0or (eio da i(ers2o das 0ranchas e( u( tan7ue co( u(a soluç2o contendo u( 0roduto 0reservativo de aç2o !ungicida e outro de aç2o inseticida" #evido ao (3todo de trata(ento e nature.a dos 0rodutos 0reservativos
utili.ados/ o 0r3> trata(ento con!ere u(a 0roteç2o su0er!icial (adeira/ 0ois atinge so(ente suas ca(adas (ais externas" 1 0r3>trata(ento 0ode ser dis0ensado 0ela ind@stria 7uando a secage( da (adeira 3 !eita e( estu!as/ i(ediata(ente a0ós desdo&ro das toras/ e n2o deve ser considerado/ 0elo consu(idor/ co(o u( trata(ento de!initivo da (adeira 7ue vai garantir sua 0roteç2o 7uando seca e e( uso"
1.4.3 !imens$es Comerciais de Madeiras erradas
As serrarias 0rodu.e( a (aior diversidade de 0rodutos5 0ranchas/ 0ranch
1.4.4 !imens$es M%nimas da eção Trans&ersal de Peças de Madeira errada 'sadas em (struturas
As seç
1.) Madeira Compensada
1 co(0ensado 3 u( 0ainel co(0osto de v4rias ca(adas de l6(inas de (adeira de 0e7uena es0essura coladas entre si 0or u( adesivo" Cada ca(ada ou l6(ina 3 colocada de !or(a 7ue a direç2o das suas !i&ras !or(e u( 6ngulo de 9+º co( a da outra ca(ada ad8acente" eral(ente 3 co(0osto de u( n@(ero (0ar de l6(inas" Ao controlar es0essura e a 7uantidade dessas l6(inas/ 3 0ossvel o&ter 0ain3is de di!erentes es0essuras" Por3(/ 0ain3is de D/ - e l6(inas s2o os (ais 0rodu.idos/ cu8as es0essuras varia( de (( a ,G ((" ;a sua co(0osiç2o 0ode( ser utili.ados diversos ti0os de (adeira" B 0ossvel encontrar v4rios ti0os de co(0ensado/ co( di!erentes 0rocessos de industriali.aç2o e (adeiras e( sua co(0osiç2o/ surgindo assi( as su&categorias de co(0ensados/ 7ue s2o5 os la(inados/ sarra!eado/ naval/ &locH&oard/ entre outros" I4 u(a grande variaç2o do ta(anho/ da es0essura e da densidade das 0lacas" 1 0reço do co(0ensado varia (uito con!or(e sua su&categoria" Para !a&ricar (adeira co(0ensada5 •
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U(a tora 3 a(olecida co( va0or e colocada e( u( tornoJ U(a l6(ina descasca !inas ca(adas de (adeira trans!or(ando>as e( !olhas de (adeira contnua" Kuando estiver seca/ essa !olha de (adeira 3 (uito !orte e( u(a direç2o ao longo da !i&ra: e (uito !raca e( outra na transversal da !i&ra:J
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•
•
#iversas ca(adas dessa !olha de (adeira geral(ente entre - e : s2o unidas e( ca(adas/ co( a direç2o das !i&ras alternando>se entre as di!erentes ca(adas" Entre as ca(adas usa>se colaJ Essa L0ilhaL 3 a7uecida e su&(etida 0ress2o 0ara !or(ar u( 0ainel rgido" #evido direç2o das !i&ras nas ca(adas de !olha de (adeira alternadas/ o 0ainel 3 extre(a(ente !orte e( todas as direç
1.* Madeira Laminada e Colada
A !a&ricaç2o da (adeira la(inada colada M'C: re@ne duas t3cnicas &astante antigas" Co(o o 0ró0rio no(e indica/ a (es(a !oi conce&ida a 0artir da t3cnica da colage( aliada t3cnica da la(inaç2o/ ou se8a/ da reconstituiç2o da (adeira a 0artir de la(elas" Cha(a>se/ 0ortanto/ L(adeira la(inada coladaL as 0eças de (adeira/ reconstitudas a 0artir de l6(inas/ 7ue s2o de di(ens
1.+ Madeira Microlaminada e Colada
For(ados 0or !inas l6(inas de (adeira variando entre , e - (( de es0essura/ aos 7uais s2o deno(inadas de (icrola(inados" As l6(inas s2o o&tidas 0or corte rotatório do tronco" 1 '' 'a(inated eneer 'u(&er: 3 0rodu.ido a 0artir dde l6(inas 7ue/ a0ós a secage(/ s2o e(0ilhadas co( as !i&ras orientadas na direç2o do co(0ri(ento e coladas co( as 8untas de!asadas" a colage( 3 !eita so& 0ress2o a u(a te(0eratura de ,-+N" Utili.ando essa t3cnica 0ode(>se 0rodu.ir diversos 0rodutos co( at3 *+ ( de co(0ri(ento/ na !or(a de vigas ou cha0as/ co( es0essuras variando entre *+ e *++(("
1., Produtos de madeira recomposta na -orma de placas
Produtos na !or(a de 0lacas desenvolvidos a 0artir de resduos da (adeira e( !locos/ la(elas ou 0artculas" E( geral n2o s2o consideradas (ateriais de construç2o devido a &aixa resistência e dura&ilidade/ sendo (uito utili.adas na ind@stria de (óveis" O2o 0rodu.idas 0or !i&ras de (adeira de co(0ri(entos 0e7uenos at3 ,+ c(:/ reco(0ostas se( a necessidade de orientaç2o das (es(as" O2o conhecidas co(o 0ain3is 1O) 1riented Otrand )oard:"
1. istemas (struturais em Madeira
A (adeira co(o (aterial estrutural nor(al(ente se encontra e( di!erentes !or(as tais co(o5 (adeira e( toraJ (adeira serradaJ (adeira la(inada coladaJ (adeira co(0ensada e (adeiras reconstitudas" 1 co(0orta(ento estrutural desses di!erentes ti0os de (adeira est4 relacionado co( o arran8o da estrutura interna/ 7ue de0endendo da !or(a !inal do 0roduto resulta e( (aior ou (enor grau de anisotro0ia" ;or(al(ente/ as (adeiras reconstitudas tê( 0ro0riedades isotró0icas o 7ue garante seu excelente dese(0enho estrutural/ diversi!icando seu e(0rego nas construçse a segurança e dura&ilidade das construç
1..1 Treliças de Co"ertura
A estrutura de (adeira 3 co(0osta 0or u(a ar(aç2o 0rinci0al e outra secund4ria/ ta(&3( conhecida 0or tra(a" A estrutura 0rinci0al 0oder4 ser constituda 0or tesouras ou 0or 0ontaletes e vigas 0rinci0ais/ sendo a tra(a constituda 0elas ri0as/ 0elos cai&ros e 0elas terças"
A soluç2o ti0o QP%ATTR 7uase n2o 3 usada e( estruturas de (adeira/ a0esar da geo(etria a0resentar a conveniência de &arras co(0ri(idas (ais curtas e &arras tracionadas (ais longas/ do 7ue na soluç2o ti0o QI1SER" A ra.2o 3 a grande di!iculdade e( dar soluç2o s ligaç
As tesouras ti0o )E'A e )1SOT%; s2o variaç
1..2 /i#amentos para Piso
)astante usado 0ara a con!ecç2o de 0isos/ e( 7ue vigas s2o dis0ostas a dist6ncias 0e7uenas entre si/ dando a0oio a 0eças transversais e t4&uas/ ou dando a0oio direta(ente s t4&uas"
1..3 P0rticos
U( as0ecto deter(inante de sua conveniência construtiva 3 o 0rocesso de 0r3> !a&ricaç2o" 1s 0órticos de (adeira 0ode( ser tri>articulados/ o 7ue 0ossi&ilita a 0r3>!a&ricaç2o das duas (etades na ind@stria/ e o seu 0osterior trans0orte e (ontage( no local" 1utro as0ecto (uito conveniente da conce0ç2o do 0órtico tri>
articulado 3 a inexistência de es!orços de !lex2o nos res0ectivos a0oios 0ilares ou !undaç
1..4 Pontes
As 0ontes de (adeira segue(/ e( linhas gerais/ os (es(os siste(as estruturais de outros (ateriais" Por outro lado/ co(o o (aterial (adeira 3 extre(a(ente vers4til e associado ao 7uesito leve.a/ tê(>se soluçse tra&alhar na 7uest2o de conce0ç2o de 0ro8eto &asica(ente co( ele(entos lineares e ele(entos &idi(ensionais" Al3( da (adeira (aciça/ e( toras ou serrada/ dis0se de co(0osiç cha0a la(inada 0rensada de (adeira:/ (adeira reco(0osta M#F:/ etc"
As 0ontes de (adeira s2o co(0ostas &asica(ente/ 0or5
•
igas/ ta(&3( cha(adas de longarinasJ
•
TransversinaJ
•
%odeio eJ
•
Por ele(entos secund4rios5 de!ensas e guarda rodas"
1..) (struturas porticas para (di-icaç$es
O2o geral(ente constitudos 0or grelhas 0lanas 0ara os 0isos/ co( suas vigas 0rinci0ais a0oiadas e( 0ilares e !or(ando co( estes u( siste(a de 0órtico es0acial" A esta&ilidade da edi!icaç2o tendo e( vista as aç0ilar" Oe estas ligaç0ilar !lexveis/ a7uelas 7ue se a0roxi(a( do !unciona(ento de u(a rótula/ a esta&ilidade lateral da edi!icaç2o de0ende de siste(as de contraventa(ento vertical co(o 0aredes dia!rag(a ou treliçados e( "
1..* Cim"ramento de Madeira
Escora(entos s2o dis0osiças co( os devidos alinha(entos e di(ensse 7ue os escora(entos deve( 0ro0orcionar a devida a&sorç2o de aç
For(as 0ara concreto s2o dis0osiçse includos na categoria de !or(as de (adeira os 0rodutos (anu!aturados/ tais co(o cha0as de co(0ensados/ e de (adeira reco(0osta/ co(o as cha0as 1O) 1riented Otrand )oard:" As !or(as s2o estruturas 0rovisórias/ 7ue tê( a !unç2o de sustentar o concreto !resco at3 7ue o (es(o atin8a a cura corres0ondente/ auto sustentando> se" #eve>se levar e( conta no seu 0ro8eto/ 7ue as (es(as contenha( os e(0uxos laterais res0ectivos/ o 0eso 0ró0rio e do concreto/ al3( das so&recargas 0revistas durante o 0rocesso construtivo" Ta(&3( reveste>se de grande i(0ort6ncia a estan7ueidade das (es(as/ evitando>se a segregaç2o do concreto !resco"
Cap%tulo 3 Propriedades mecnicas ases de c5lculo
3.1 6ntrodução
#eve>se considerar 0ara a ela&oraç2o do 0ro8eto estrutural/ as 0ro0riedades (ec6nicas da (adeira/ con!or(e 0rescreve a nor(a ;)%>,9+/ esta&elecendo>se a distinç2o entre os valores relativos traç2o e co(0ress2o" Ta(&3( 3 i(0ortante a consideraç2o das res0ectivas direç
resistências co(0ress2o 0aralela e nor(al s !i&rasJ
•
resistências traç2o 0aralela e nor(al s !i&rasJ
•
resistências cisalha(ento 0aralela s !i&rasJ
•
resistências ao e(&uti(ento 0aralela e nor(al s !i&rasJ
•
(ódulo de elasticidade na co(0ress2o 0aralela e nor(al s !i&rasJ
•
dentre outros"
3.2 Propriedades mecnicas o"tidas de ensaios padroni7ados
Resist8ncia 9 compressão
3.3 /ariação das propriedades mecnicas de madeiras de cada esp:cie 3.4 /ariação de propriedades mecnicas de madeira de esp:cies di-erentes 3.) Classi-icação de peças estruturais de madeira em cate#orias 3.* M:todos de c5lculo 3.+ ases de c5lculo se#undo a ;R +1< 42 3., Crit:rios de dimensionamento para solicitaç$es simples se#undo a ;R +1<=+ 4,
CAPÍTULO 3 3.8. CRITÉRIO DE DIMENSIONAMENTO PARA SOLICITAÇÕES SIMPLES SEGUNDO A NBR 7190/96 3.8.1 COMPRESSÃO PARALELA ÀS IBRAS E! "#$%& '()*%& &(+#,*%& % '-!")#&&- %,% - '),*),- 2# &#()%4$% 2%2"-)5 σ cd ≤ f cd
O42#5 σ cd *#4&- &-,',*%4*# 2# ")-+#*f cd
*#4&- )#&,&*#4*# 2# ")-+#*- '-!")#&&- "%)%#% & )%&: ;(# "-2#
&#) (&%2% "%)% "#$%& '-! )%& ,4',4%2%& %* 6< #! )#%$- %- #,-4,*(2,4% 2% "#$%. 3.8.= COMPRESSÃO NORMAL ÀS IBRAS N%& "#$%& &(!#*,2%& '-!")#&&- 4-)!% & )%&: '-4>-)!# ,(&*)%2- 4% ,. 3.16: % &#()%4$% %)%4*,2% '-! % #")#&&-5 σ cnd < f cnd
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,. 3.16 T#4&- 2# '-!")#&&- 4-)!% & )%& @ σ cn ¿ #! "#$%& #&*)(*()%,& 2# !%2#,)%. 3.8.3 COMPRESSÃO INCLINADA EM RELAÇÃO ÀS IBRAS A *#4&- )#&,&*#4*# '-!")#&&-
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3.8.. TRAÇÃO E! "#$%& *)%',-4%2%& '-! #&>-)$- "%)%#- & )%& -( '-! ,4',4%$- 2# %* 6< #! )#%$- & )%&: % '-42,$- 2# &#()%4$% 2%2% "-)5 σ td ≤ f td
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Re-er8ncias i"lio#r5-icas
VAW/ S" QA T3cnica de Edi!icarR/ Editora Pini/ O2o Paulo/ a Ediç2o> *++* ;ET1/ M" F" I" (struturas de madeira da 'FPF " Tese de Mestrado" Uiversidade Federal do Paran4 – UFP%/ *+,*" PFE'/ SJ M" PFE'" (struturas de madeira / 'ivros T3cnicos e Cient!icos
Editora O" A"/ Xa ediç2o/ O); G->*,X>,DG->/ *++D )AUE%/ '" A" F" Materiais de Construç2o" ol" , e *" O2o Paulo5 'TC/ *+++"
