ESTRUTURAS DE MADEIRA - UFSC

1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA CENTRO TECNOL GICO Departamento de Engenharia Civil ESTRUTURAS DE MADEIRA Prof. Carlos Alberto Sz cs Prof. Rodrigo Figueiredo Terezo Prof ngela do Valle Prof Poliana Dias de Moraes Florian polis, mar o de 2015. Vers o 3 ESTRUTURAS de MADEIRA _____ _____ 2 ESTRUTURAS de MADEIRA _____ _____ 3 Carlos Alberto Sz cs Professor Titular do Departamento de Engenharia Civil da Universidade Federal de Santa Catarina Engenheiro Civil pela Universidade Federal de Santa Catarina em julho de 1976 Mestre em Engenharia de ESTRUTURAS pela Escola de Engenhara de S o Carlos em julho de 1979 Doutor em Ci ncias da MADEIRA pela Facult des Sciences de l Universit de Metz, Fran a.

2 Em outubro de 1991 Rodrigo Figueiredo Terezo Engenheiro Civil pela Universidade Federal do Par em fevereiro de 2001 Mestre em Engenharia Civil pela Universidade Federal de Santa Catarina em mar o de 2004 Doutorando em Engenharia Civil na Universidade Federal de Santa Catarina ngela do Valle Professor Adjunto do Departamento de Engenharia Civil da Universidade Federal de Santa Catarina Engenheiro Civil pela Pontif cia Universidade Cat lica-RS Mestre em Engenharia Civil pela Escola Polit cnica da USP Doutor em Engenharia Civil pela Escola Polit cnica da USP em 1999. P s-doutorado na Universidade do Minho, Portugal, em t cnicas de ensaios n o destrutivos em 2005. Poliana Dias de Moraes Professor Associado do Departamento de Engenharia Civil da Universidade Federal de Santa Catarina Engenheiro Civil pela Universidade Federal de Santa Catarina em janeiro de 1988 Mestre em Engenharia Mec nica pela Universidade Federal de Santa Catarina em fevereiro de 1993.

3 Doutor em Ci ncias da MADEIRA pela Universit Henri Poincar -Nancy I, Fran a, em novembro de 2003. ESTRUTURAS de MADEIRA _____ _____ 4 ESTRUTURAS de MADEIRA _____ _____ 5 Agradecimentos Agradecimentos especiais aos que colaboraram na realiza o deste trabalho: Andr a M. Frazzon ngela Linhares Arthur Pergher Cherli M. Domighini Graziele Giombelli Joana G. Velloso Karine Galliani Ricardo Junckes R mulo Ceretta Ugo Mour o Viviane Teixeira Iwakiri ESTRUTURAS de MADEIRA _____ _____ 6 ESTRUTURAS de MADEIRA _____ _____ 7 LISTA DE FIGURAS Figura 1: Gimnosperma, Arauc ria. REPRODU , 2003.. 15 Figura 2: Angiosperma, Jatob . , 2003.. 16 Figura 3: Se o transversal do tronco de uma rvore (LEPAGE, 1986).

4 18 Figura 4: Nutri o da rvore. (RODRIGUES apud HELLMEISTER, 1983).. 19 Figura 5: Planos fundamentais da MADEIRA : (P1) Plano transversal, (P2) Plano tangencial, (P3) Plano radial. (LEPAGE, 1986).. 20 Figura 6: estrutura das madeiras: (a) Con feras, 1- canal resin fero, 2- MADEIRA primavera-ver o, 3- MADEIRA outono-inverno, 4- anel de crescimento, 5- raio medular e (b) Folhosas, 1- poros, 2- MADEIRA primavera-ver o, 3- MADEIRA outono-inverno, 4- anel anual, 5- raio medular, 6- se o transversal, 7- se o radial, 8-se o tangencial. (LEPAGE, 1986).. 21 Figura 7: Forma o de MADEIRA de rea o. (WILCOX et al.,1991).. 22 Figura 8: Se o transversal de um tronco com MADEIRA de compress o distinta.

5 (WILCOX et al.,1991).. 22 Figura 9: Apar ncia de um n em forma o dentro de um tronco. (WILCOX et al.,1991).. 23 Figura 10: Caracter sticas de retra o e distor o de pe as de madeiras afetadas conforme posicionamento dos an is de crescimento. (WILCOX et al.,1991).. 24 Figura 11: Eixos principais da MADEIRA em rela o dire o das fibras. (WILCOX et al., 1991).. 26 Figura 12: Umidade na MADEIRA (CALIL apud RITTER, 1990).. 26 Figura 13: Retra o na MADEIRA .. 28 Figura 14: MADEIRA carbonizada (CALIL et al., 2000.).. 29 Figura 15: estrutura ap s um inc ndio (WILCOX et al., 1991) .. 30 Figura 16: Gr fico resist ncia da MADEIRA x teor de umidade (ALMEIDA, 1998).. 32 Figura 17: Curvas de equil brio higrot rmico da MADEIRA (CRUZ, MACHADO e NUNES, 1994).

6 33 Figura 18: Defeitos de secagem .. 34 Figura 19: Pe as sujeitas a esfor os de compress o (RITTER, 1990) .. 36 Figura 20: Pe as sujeitas a esfor os de tra o (RITTER,1990).. 37 Figura 21: Cisalhamento na MADEIRA (RITTER,1990).. 37 Figura 22: Flex o na MADEIRA (RITTER, 1990) .. 38 Figura 23: Organograma de a es e carregamentos .. 55 Figura 24: Geometria e identifica o dos n s da treli 64 Figura 25: Viga submetida a carregamentos permanentes e vari veis .. 65 Figura 26: Diagrama de esfor os internos .. 66 Figura 27: Dimens es transversais m nimas de pe as isoladas .. 70 Figura 28: Dimens es transversais m nimas de pe as m ltiplas .. 70 Figura 29: Tipos de arruelas .. 71 Figura 30: Desenho de conjunto com os detalhes de contraventamento vertical (NBR 7190:1997).

7 73 Figura 31: Detalhes dos n s de liga o de uma tesoura (NBR 7190:1997).. 73 Figura 32: Esquema geral da treli a e detalhes das emendas dos banzos superior e inferior (NBR 7190:1997).. 74 Figura 33: Sec o transversal de uma barra tracionada .. 76 Figura 34: Sec o transversal reta .. 76 Figura 35: Crit rio da norma norte americana NDS-2005 para c lculo da rea l quida de pe a tracionada. Fonte: PFEIL (2003) .. 77 Figura 36: Esquema da liga o .. 78 Figura 37: Detalhe do n da liga o .. 79 Figura 38: Pe a comprimida .. 81 ESTRUTURAS de MADEIRA _____ _____ 8 Figura 39 : Sec o transversal do banzo de treli a .. 83 Figura 40: Pilar de peroba rosa .. 87 Figura 41: Pilar de peroba rosa com se o 7,5 cm x 15 cm.

8 89 Figura 42: Pilar de peroba rosa .. 94 Figura 43: Pilar de peroba rosa .. 98 Figura 44: Tens es atuantes em pe a se o T.. 104 Figura 45: Varia o de se o devido a entalhe (NBR 7190:1997).. 107 Figura 46: Varia o de se o duplo T devido a entalhe (NBR 7190:1997).. 107 Figura 47: Viga biapoiada .. 110 Figura 48: Efeitos das a es permanente e vari vel .. 113 Figura 49: Ripas .. 118 Figura 50: A es atuantes na ripa .. 120 Figura 51: Diagrama de esfor os da ripa .. 122 Figura 52: Efeitos das a es distribu das e concentradas .. 127 Figura 53: Pilar em MADEIRA .. 132 Figura 54: Sec es compostas .. 140 Figura 55: Pe as solidarizadas descontinuamente (NBR 7190:1997) .. 142 Figura 56: Se es compostas por dois ou tr s elementos iguais (NBR 7190:1997).

9 142 Figura 57: Se o transversal do banzo de treli a .. 149 Figura 58: Formas de transmiss o de esfor os nas liga es de ESTRUTURAS de MADEIRA (LE GOVIC, 1995) .. 152 Figura 59: Exemplos de liga es entre vigas e pilares classificadas segundo o tipo de transmiss o de esfor os (LE GOVIC, 1995) .. 152 Figura 60: Comportamento de liga es por justaposi o solicitadas compress o (LE GOVIC, 1995) .. 153 Figura 61: Liga o por entalhe com um dente .. 154 Figura 62: Exemplo de entalhe com dente duplo .. 158 Figura 63: Pinos em corte simples (NBR 7190:1997).. 161 Figura 64: Pinos em corte duplo (NBR 7190:1997).. 161 Figura 65: Espa amentos em liga es com pinos (NBR 7190:1997).. 163 Figura 66: Liga es com pregos (NBR 7190:1997).

10 163 Figura 67: Liga o com parafuso tirafond e de rosca soberba (NBR 7190:1997) .. 164 Figura 68: Liga o com parafuso prisioneiro (NBR 7190:1997) .. 164 Figura 69: Liga o com parafuso passante (NBR 7190:1997) .. 164 Figura 70: Liga es com an is (NBR 7190:1997) .. 164 Figura 71: Liga es com chapas de dentes estampados (NBR 7190:1997) .. 164 Figura 72: Liga o por entalhe de um n de uma tesoura .. 165 Figura 73: Nova configura o da liga o .. 169 Figura 74: Detalhe final do n por entalhe .. 170 Figura 75: Esquema est tico do n da liga o .. 170 Figura 76: Tesoura de 172 Figura 77: Detalha da liga o da tesoura .. 174 Figura 78: Espa amento m nimo para a liga o .. 175 Figura 79: Esquema da liga o.