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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO FACULDADE DE ENGENHARIA FLORESTAL DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA FLORESTAL estruturas de madeira PARA COBERTURAS, SOB A TICA DA NBR 7190/1997 NORMAN BARROS LOGSDON CUIAB , MT. - 2002 UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO FACULDADE DE ENGENHARIA FLORESTAL DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA FLORESTAL estruturas de madeira PARA COBERTURAS, SOB A TICA DA NBR 7190/1997 NORMAN BARROS LOGSDON* * Professor Adjunto da Faculdade de Engenharia Florestal UNIVERSIDADE FEDERAL de Mato GROSSO . Doutor em Engenharia de Estruturas. CUIAB , MT. - 2002 ii LOGSDON, N. B. estruturas de madeira para coberturas, sob a tica da NBR 7190/1997. Faculdade de Engenharia Florestal, UNIVERSIDADE FEDERAL de Mato GROSSO .
2 Cuiab , MT. 2002. RESUMO: Neste trabalho, preparado para se utilizar como Notas de Aula, apresentam-se alguns dados e conceitos que permitem escolher e dimensionar estruturas de madeiras para coberturas, incluindo o c lculo r pido de telhados em duas guas. No trabalho s o definidos os tipos de coberturas usuais, os elementos que a comp em, apresentam-se tabelas com os dados sobre as telhas mais utilizadas, e se descreve sucintamente as etapas a serem seguidas durante o c lculo de telhados de madeira . As etapas prevista pela NBR 7190/1997, para o Projeto de estruturas de madeira , foram incorporadas a este trabalho. iii ivSUM RIO estruturas de madeira PARA COBERTURAS, SOB A TICA DA NBR 7190/1997 CONTE DO P GINA 1.
3 INTRODU O 1 2. TIPOS DE COBERTURAS 1 3. TIPOS DE TELHAS 2 Telhas cer micas 2 Telhas de fibrocimento 4 4. TRAMA OU ARMA O 9 Trama para um telhado com telhas cer micas 9 Trama para um telhado com telhas de fibrocimento 10 5. estrutura PRINCIPAL DO TELHADO 13 6. CONTRAVENTAMENTOS 17 7. ROTEIRO PARA C LCULO SIMPLIFICADO DE UM TELHADO 27 8. EXEMPLO DE APLICA O 36 Esquema Geral 36 Carregamentos 36 Esfor os nas barras 36 Dimensionamento das barras 36 Flecha e contraflecha 36 Dimensionamento das liga es 36 Detalhamento 36 9. REFER NCIAS BIBLIOGR FICAS 36 ANEXOS 38 ANEXO I A A O DO VENTO SOBRE OS TELHADOS 39 1. INTRODU O A madeira , como material estrutural, tem sua aplica o mais comum nas estruturas de telhados, para coberturas dos mais variados tipos. O termo cobertura utilizado para designar todo o conjunto da obra destinado a abrig -la das intemp ries.
4 Assim, entende-se por cobertura ao conjunto formado: pelas telhas; pela estrutura secund ria de apoio s telhas, denominada trama ou arma o; pela estrutura principal de apoio, que pode ser uma estrutura maci a, treli ada ou lamelar; e pelas estruturas secund rias, que t m a fun o de manter a estabilidade do conjunto, usualmente denominada contraventamentos. Nas coberturas residenciais, a estrutura principal mais utilizada uma treli a triangular, usualmente denominada tesoura. Ao conjunto formado pelo trama, pela estrutura principal (tesouras) e pelos contraventamentos, costuma-se designar telhado. Entretanto, talvez por parecer ser o coletivo de telhas, o termo telhado, tem sido utilizado tamb m como sendo o conjunto de telhas que cobre a obra (veda o), ou mesmo o conjunto de telhas e madeiramento que cobre a obra (cobertura).
5 Essa confus o generalizou-se ao longo do tempo e, atualmente, alguns autores utilizam o termo telhado indistintamente, tanto para designar a cobertura, quanto o pr prio telhado. Pretende-se, neste trabalho, apresentar os principais elementos utilizados nas coberturas e os dados necess rios ao projeto de telhados de madeira . 2. TIPOS DE COBERTURAS As coberturas podem ser constru das nos mais diferentes formatos, dando origem a diversos tipos de coberturas. Alguns tipos de coberturas t m sua denomina o originada no n mero de planos para escoamento das guas, denominados guas do telhado . Figura 01 Tipos de coberturas 13. TIPOS DE TELHAS Existem telhas de a o corrugado, alum nio, zinco, madeira , barro (cer micas), fibrocimento (cimento amianto) e outras.
6 As telhas cer micas e as de fibrocimento s o as mais utilizadas no Brasil. As telhas de a o corrugado, ou as de alum nio, s o de aplica o quase restrita s ind strias. As telhas de zinco, pouco utilizadas atualmente, s o encontradas em obras r sticas, dep sitos e abrigo para animais. As telhas de madeira , utilizadas em pa ses europeus, s o recobertas com material betuminoso e se parecem com escamas . No Brasil, as telhas de madeira s o como chapas de madeira compensada, mas onduladas e, em geral, recobertas por fina camada de material met lico. Telhas cer micas As telhas cer micas s o muito utilizadas em resid ncias, dada a facilidade de ser encontrada e utilizada, bem como a diversidade oferecida no com rcio. Al m disso possibilita um conforto t rmico muito melhor que as demais.
7 Apresentam-se, nas figuras 02 e 03, os principais tipos de telhas cer micas encontrados no com rcio. Os dados, para o projeto de telhados, s o apresentados adiante na tabela 04. As telhas cer micas de encaixe, apresentadas na figura 02, segundo CALIL J NIOR (1995), apresentam em suas bordas sali ncias e reentr ncias que permitem o encaixe (ajuste) entre elas. Figura 02 Telhas cer micas de encaixe Fonte: CER MICA 7 (2002) e MIRANDA CORR A (2002) Figura adaptada. As telhas do tipo capa e canal, apresentadas na figura 03, segundo CALIL J NIOR (1995), s o telhas com formato meia-cana, caracterizadas por pe as c ncavas (canais), que se apoiam sobre as ripas, e por pe as convexas (capas), que, por sua vez, se apoiam sobre os canais. 2 Figura 03 Telhas cer micas do tipo capa e canal Fonte: CER MICA 7 (2002) e MIRANDA CORR A (2002) Figura adaptada.
8 As telhas de encaixe romanas e portuguesas, tamb m s o conhecidas por telhas capa e canal pe a nica , por sua semelhan a com as telhas tipo capa e canal. A coloca o das telhas, na montagem de um telhado com telhas cer micas, feita no sentido do beiral para a cumeeira, como se indica na figura 04. Recomenda-se observar a dire o dos ventos dominantes, para evitar o arrancamento das pe as da cumeeira. Figura 04 Montagem de um telhado, com telhas cer micas Fonte: CER MICA 7 (2002) e MIRANDA CORR A (2002) Figura adaptada. Telhas de fibrocimento As telhas de fibrocimento s o utilizadas tanto nas coberturas residenciais como nas industriais. S o telhas muito maiores que as cer micas, de sorte que, alguns modelos s o utilizados diretamente sobre as paredes, dispensando todo o madeiramento do telhado, s o as telhas conhecidas por autoportantes.
9 Outros modelos, n o dispensam o madeiramento, mas ele muito reduzido, se comparado s telhas cer micas. Nas figuras 05 a 10 s o apresentados alguns modelos de telhas autoportantes de fibrocimento. A telha de fibrocimento mais utilizada a telha ondulada, apresentada na figura 11 A coloca o das telhas, na montagem de um telhado com telhas de fibrocimento, deve seguir a seq ncia recomendada pelo fabricante e indicada na figura 12. Recomenda-se observar a dire o dos ventos dominantes, como forma de prote o das telhas ao arrancamento . A fim de possibilitar in meras solu es para os telhados, com telhas de fibrocimento, o fabricante oferece v rias pe as complementares, como as apresentadas na figura 13. Outros detalhes a respeito das telhas onduladas de fibrocimento ser o apresentados oportunamente.
10 Os dados, para o projeto de telhados, s o apresentados adiante na tabela 04. Figura 05 Telha autoportante de fibrocimento modelo Canalete 44 . Fonte: ETERNIT (2002) 4 Figura 06 Telha autoportante de fibrocimento modelo Canalete 49 . Fonte: ETERNIT (2002) Figura 07 Telha autoportante de fibrocimento modelo Canalete 90 . Fonte: ETERNIT (2002) 5 Figura 08 Telha autoportante de fibrocimento modelo Etercalha . Fonte: ETERNIT (2002) Figura 09 Telha autoportante de fibrocimento modelo Etermax . Fonte: ETERNIT (2002) 6 Figura 10 Telha autoportante de fibrocimento modelo Modulada . Fonte: ETERNIT (2002) Figura 11 Telha de fibrocimento modelo Ondulada . Fonte: ETERNIT (2002) 7 Figura 12 Montagem de um telhado, com telhas de fibrocimento modelo Ondulada Fonte: ETERNIT (2002) Figura 13 Pe as complementares para telhados com telhas Onduladas Fonte: ETERNIT (2002) 84.