Estruturas de Madeira - Aulas 6 e 7

7/27/2019 Estruturas de Madeira - Aulas 6 e 7

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ESTRUTURAS DE MADEIRA

CRITRIOS DE DIMENSIONAMENTOAULAS 6 e 7EDER BRITO


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GENERALIDADESOs esforos atuantes nas peas estruturais devem ser calculados de acordocom os princpios da Esttica das Construes, admitindo-se em geral ahiptese de comportamento elstico linear dos materiais.

Os coeficientes de ponderao e os fatores de combinao e de utilizaopara a determinao dos valores de clculo das aes, e as combinaes deaes em estados limites ltimos esto definidas na ABNT NBR 8681:2004.

No caso de aes permanentes diretas consideradas separadamente, paraelementos estruturais de madeira so recomendados os seguintes valorespara os coeficientes de ponderao (g):

g = 1,3, para elementos estruturais de madeira em geral;

g = 1,2, para elementos estruturais de madeira industrializados.


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GENERALIDADESA norma brasileira para o Projeto de estruturas demadeira, NBR_7190 da ABNT (2012), adota o Mtodo

dos Estados Limites, descrito na norma de Aes esegurana nas estruturas, NBR 8681 da ABNT (2004).Estas normas, permitem o calculo em diversas situaesde projeto, que, por sua vez, definem os carregamentos e

as verificaes a serem utilizados. Assim, tornam-senecessrias algumas definies iniciais para entender eaplicar o mtodo.


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ESTADOS LIMITESSo os estados a partir dos quais a estrutura apresentadesempenhos inadequados s finalidades da construo.

Os estados limites podem ser:

Estados Limites ltimos So os estados que caracterizam aparalisao, no todo ou em parte, do uso da construo (ruptura, runa ouperda de instabilidade).

Estados Limites de Servio (Utilizao) So os estados que norespeitam as condies especificadas para o uso normal da construo(deformaes ou vibraes excessivas).


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ESTADOS LIMITES LTIMOSSo caracterizados por: Perda de equilbrio, global ou parcial, admitida a

estrutura como um corpo rgido; Ruptura ou deformao plstica excessiva dos

materiais; Transformao da estrutura, no todo ou em parte, em

sistema hiposttico; Instabilidade por deformao; Instabilidade dinmica.


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ESTADOS LIMITES DE UTILIZAOSo caracterizados por: Danos ligeiros ou localizados, que comprometam o

aspecto esttico da construo ou a durabilidade daestrutura;

Deformaes excessivas que afetem a utilizao normalda construo ou seu aspecto esttico;

Vibrao excessiva ou desconfortvel.


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TIPOS DE AESAs aes, definidas como as causas que provocamesforos ou deformaes nas estruturas, podem ser:

Permanentes Aes que apresentam pequena variao durantepraticamente toda a vida da construo.

Variveis Aes que apresentam variao significativa durante avida da construo.

Excepcionais Aes de durao extremamente curta, e com baixaprobabilidade de ocorrncia, durante a vida da construo.

Durante o clculo de estruturas as aes devem ser combinadas,levando-se em conta a probabilidade de ocorrncia simultnea, de modo

a representar as situaes mais crticas para a estrutura.


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CLASSES DE CARREGAMENTOSegundo o projeto de reviso da NBR 7190, da ABNT(2010), uma classe de carregamento especificada pelo

conjunto das aes que tm probabilidade nodesprezvel de atuarem simultaneamente sobre umaestrutura, durante um perodo de tempo preestabelecido.

As classes de carregamento, de qualquer combinao de

aes, so definidas pela durao acumulada da aovarivel, tomada como principal na combinao, e sodefinidas na Tabela 8:


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CLASSES DE CARREGAMENTOTABELA 8: Definio de classes de carregamento


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TIPOS DE CARREGAMENTODe acordo com a NBR 8681, da ABNT (2003), durante operodo de vida da construo, podem ocorrer os seguintes

tipos de carregamento: carregamento normal, carregamentoespecial e carregamento excepcional. Em cada tipo decarregamento as aes devem ser combinadas de diferentesmaneiras, a fim de que possam ser determinados os efeitosmais desfavorveis para a estrutura. Devem ser estabelecidas

tantas combinaes de aes quantas forem necessrias paraque a segurana seja verificada em relao a todos ospossveis estados limites da estrutura. Alm destes, em casosparticulares, tambm pode ser necessria considerao docarregamento de construo.


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CARREGAMENTO NORMALO carregamento normal decorre do uso previsto paraconstruo. Admite-se que o carregamento normal possa

ter durao igual ao perodo de referncia da estrutura, esempre deve ser considerado na verificao dasegurana, tanto em relao a estados limites ltimosquanto em relao a estados limites de servio (ABNT,

2003).


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CARREGAMENTO ESPECIALUm carregamento especial decorre da atuao de aesvariveis de natureza ou intensidade especiais, cujos

efeitos superem em intensidade os efeitos produzidospelas aes consideradas no carregamento normal. Oscarregamentos especiais so transitrios, com duraomuito pequena em relao ao perodo de referncia da

estrutura e, em geral, considerados apenas na verificaoda segurana em relao aos estados limites ltimos, nose observando as exigncias referentes aos estadoslimites de utilizao.


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CARREGAMENTO EXCEPCIONALUm carregamento excepcional decorre da atuao deaes excepcionais que podem provocar efeitos

catastrficos. Os carregamentos excepcionais somentedevem ser considerados no projeto de estrutura dedeterminados tipos de construo, para os quais aocorrncia de aes excepcionais no possa ser

desprezada e que, alm disso, na concepo estrutural,no possam ser tomadas medidas que anulem ouatenuem a gravidade das consequncias dos efeitosdessas aes.


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CARREGAMENTO EXCEPCIONALO carregamento excepcional transitrio, com duraoextremamente curta. Para um carregamento excepcional,

considera-se apenas a verificao da segurana emrelao a estados limites ltimos, atravs de uma nicacombinao ltima excepcional de aes (ABNT, 2003).


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CARREGAMENTO DE CONSTRUOO carregamento de construo considerado apenas nasestruturas em que haja risco de ocorrncia de estados

limites, j durante a fase de construo. O carregamentode construo transitrio e sua durao deve serdefinida em cada caso particular. Devem ser consideradastantas combinaes de aes quantas sejam necessrias

para verificao das condies de segurana em relaoa todos os estados limites que so de se temer durante afase de construo (ABNT, 2003).


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COMBINAES DE AESDe acordo com a NBR 8681, da ABNT (2003), para averificao da segurana em relao aos possveis

estados limites, para cada tipo de carregamento devemser considerados todas as combinaes de aes quepossam acarretar os efeitos mais desfavorveis nassees crticas da estrutura. As aes permanentes so

consideradas em sua totalidade. Das aes variveis, soconsideradas apenas as parcelas que produzem efeitosdesfavorveis para a segurana.


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COMBINAES DE AESAs aes variveis mveis devem ser consideradasem suas posies mais desfavorveis para a

segurana. A aplicao de aes variveis ao longoda estrutura pode ser feita de acordo com regrassimplificadas, estabelecidas em Normas queconsiderem determinados tipos particulares de

construo. As aes includas em cada uma destascombinaes devem ser consideradas com seusvalores representativos, multiplicados pelosrespectivos coeficientes de ponderao das aes.


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COMBINAES LTIMAS NORMAISAs combinaes ltimas normais, segundo o projeto dereviso da NBR 7190, da ABNT (2010), so utilizadas para

verificao de estados limites ltimos causados por umcarregamento normal. As aes variveis so divididas emdois grupos, as principais (Fq1,k), que atuam com seusvalores caractersticos; e as secundrias (Fqj,k), que atuam

com seus valores reduzidos de combinao.


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COMBINAES LTIMAS NORMAISPara as aes permanentes (Fgi,k), devem ser feitas duasverificaes: a favorvel, na qual as cargas permanentes

aliviam o efeito da atuao simultnea das aes; e adesfavorvel, na qual as cargas permanentes aumentam oefeito da atuao simultnea das aes. Assim, para estecaso, a ao, ou solicitao, de clculo (Fd) obtida

utilizando-se a expresso apresentada a seguir:


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COMBINAES LTIMAS NORMAIS O coeficiente de ponderao para carga permanente

(g) pode ser obtido considerando as aes

permanentes separadas ou agrupadas. Os valores do coeficiente g para aes permanentes

diretas consideradas separadamente esto expressosna Tabela 9.

Os valores do coeficiente g para aes permanentesdiretas consideradas agrupadas esto expressos naTabela 10.


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Tabela 9: Aes permanentes diretas consideradas separadamente


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Tabela 10: Aes permanentes diretas consideradas em conjunto


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COMBINAES LTIMAS NORMAIS O coeficiente de ponderao para carga varivel (q)

tambm obtido considerando as aes variveis

separadas ou agrupadas. Os valores do coeficiente q para aes variveis

diretas consideradas separadamente esto expressosna Tabela 11.

Os valores do coeficiente q para aes variveis diretasconsideradas em conjunto esto expressos na Tabela12.


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Tabela 11: Aes variveis consideradas separadamente


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Tabela 12: Aes variveis consideradas em conjunto


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FATORES DE COMBINAOOs fatores de combinao 0, salvo indicao emcontrrio, expressa em norma relativa ao tipo de

construo e de material considerados, esto indicadosna Tabela 13, juntamente com os fatores de reduo 1 e2 referentes s combinaes de servio.


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Tabela 13: Valores dos fatores de combinao (0) ede reduo (1e 2) para as aes variveis.


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COMBINAES LTIMAS ESPECIAISNas combinaes ltimas excepcionais, quando existirem,a ao excepcional deve ser considerada com seu valor

representativo e as demais aes variveis devem serconsideradas com valores correspondentes a uma grandeprobabilidade de atuao simultnea com a ao varivelexcepcional.


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COMBINAES LTIMAS ESPECIAISPara verificao de estados limites ltimos causadospor um carregamento excepcional, no se aplica o

coeficiente de ponderao q ao excepcional e semantm o coeficiente 0j,ef definido para ascombinaes especiais ou de construo, portanto(ABNT, 2003):


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COMBINAES EM ESTADO LIMITEDE SERVIONa verificao da segurana das estruturas de madeiraso usualmente considerados os estados limites de

servio caracterizados por:a) Deformaes excessivas, que afetam a utilizao normal daconstruo ou seu aspecto esttico;b) Danos em materiais no estruturais da construo emdecorrncia de deformaes da estrutura;

c) Vibraes excessivas.

A NBR 8681, da ABNT (2003) apresenta as seguintescombinaes:


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COMBINAES QUASE PERMANENTESDE SERVIO:Nas construes correntes so utilizadas as combinaesquase permanentes. As verificaes da segurana em

relao aos estados limites de servio so feitasadmitindo-se apenas os carregamentos usuais,correspondentes s combinaes de longa durao, por:


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COMBINAES FREQUENTES DESERVIONas construes em que haja materiais frgeis noestruturais e nas construes em que o controle de

deformaes seja particularmente importante, averificao da segurana deve ser feita com ascombinaes de mdia ou de curta durao, a critrio doproprietrio da obra, em funo do rigor da seguranapretendida.


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COMBINAES RARAS DESERVIO

Em casos especiais, a critrio do proprietrio daconstruo, pode ser exigida a verificao da segurana

em funo das combinaes de durao instantnea.

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