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Engenharia Civil ·
Estruturas de Madeira
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Gestão da Educação a Distância Unis MG Atividade 3 Etapas para elaboração de projeto de uma estrutura de madeira Prezados alunos Para esta atividade tenho importantes observações e orientações Assista às aulas Caso utilize algum autor fazer referência Apresentar as referências utilizadas Individual No mais bom trabalho a todos Abraço Profª Laísa Atividade Representação esquemática de uma estrutura de cobertura formada por estrutura treliçada e pilares Na elaboração de um projeto de estrutura de madeira do tipo ilustrado na Figura acima devem ser observados os seguintes aspectos Características da cobertura área a ser coberta condições do terreno detalhes arquitetônicos etc Disponibilidade financeira tipo de madeira disponível tipo de telha mãodeobra Definir Distância entre tesouras Inclinação do telhado Classe de resistência da madeira Verificar catálogo do fabricante de telha para conhecer as características específicas da telha a ser utilizada Definição geométrica da estrutura Cálculo do peso próprio madeiramento telhas e ferragens Cargas devidas ao vento Sobrecarga Cálculo dos esforços Dimensionamento para o estado limite último e estado limite de utilização Contraventamentos Desenhos Orçamento Questão 1 Verificar a barra simplesmente apoiada de comprimento 132 cm de seção transversal 6x16 cm solicitada por cargas de compressão sendo uma permanente ação permanente de grande variabilidade de 24 kN sobrecarga de 13 kN e uma carga variável devida ao vento igual a 7 kN Considerar madeira Dicotiledônea da classe C40 Questão 2 Verificar uma barra biapoiada de comprimento igual a 135 cm solicitada por uma ação permanente de 23 kN uma ação de sobrecarga de 15 kN e outra devida ao vento igual a 5kN todas comprimindo a barra A princípio considere que a seção múltipla está fixada através de peças interpostas colocadas nas extremidades da barra A madeira é uma Dicotiledônea da classe C60 Deve ser observado de acordo com a NBR 719097 que a distância entre as duas peças não seja maior que três vezes a espessura das peças isoladas Neste caso a condição é satisfeita ou seja 3 x 25 6 Portanto estruturalmente é possível ter uma seção transversal como esta n 2 a 6 cm a1 425 cm b1 25 cm h1 15cm h 11cm Questão 3 Verificar a barra da figura abaixo solicitada por um carregamento composto por forças de compressão sendo uma permanente de 28 kN uma sobrecarga de 15 kN e uma força devida ao vento igual a 10 kN Considerar a madeira como Dicotiledônea da classe C20 Valores das ações Permanente Fp 28 kN Sobrecarga Fs 15 kN Vento Fv 10 kN Questão 1 Enunciado Verificar a barra simplesmente apoiada de comprimento 132 cm de seção transversal 6x16 cm solicitada por cargas de compressão sendo uma permanente ação permanente de grande variabilidade de 24 kN sobrecarga de 13 kN e uma carga variável devida ao vento igual a 7 kN Considerar madeira Dicotiledônea da classe C40 Cálculos Primeiramente determinamos a carga total atuante na barra Ftotal G Q W Ftotal 24 kN 13 kN 7 kN Ftotal 44 kN Convertendo kN para N 1 kN 1000 N Ftotal 44 kN 1000 Ftotal 44000 N A área da seção transversal A é calculada como A b h A 6 cm 16 cm A 96 cm2 A tensão de compressão na barra σ é então σ F total A 44000 N σ 96 cm2 σ 45833 Ncm2 A tensão admissível σadm para a madeira da classe C40 deverá ser verificada de acordo com as normas técnicas aplicáveis Se σ σadm então a barra é considerada segura para as cargas atuantes O momento de inércia para uma seção retangular é calculado por I b h3 12 I 6 cm 16 cm3 12 I 6 cm 4096 cm3 12 I 2048 cm4 A carga crítica de flambagem para uma barra simplesmente apoiada k 1 é dada por π2EI F 1 Questão 2 Enunciado Verificar uma barra biapoiada de comprimento igual a 135 cm solicitada por uma ação permanente de 23 kN uma ação de sobrecarga de 15 kN e outra devida ao vento igual a 5 kN todas comprimindo a barra A madeira é uma Dicotiledônea da classe C60 com seção transversal fixada através de peças interpostas colocadas nas extremidades da barra Dados Fornecidos Comprimento da barra L 135 cm Carga permanente G 23 kN Sobrecarga Q 15 kN Carga de vento W 5 kN Madeira Dicotiledônea classe C60 Seção transversal composta por duas peças n 2 a 6 cm b1 2 5 cm a1 4 25 cm h1 15 cm h 11 cm Cálculo da Área da Seção Transversal A área total da seção transversal A é dada por A n a1 h b1 h1 h A 2 4 25 cm 11 cm 2 5 cm 15 cm 11 cm A 2 46 75 cm2 2 5 cm 4 cm A 2 46 75 cm2 10 cm2 A 2 56 75 cm2 A 113 5 cm2 Cálculo da Carga Total Atuante A carga total atuante P é a soma de todas as cargas P GQW P 23 kN 15 kN 5 kN P 43 kN Cálculo da Tensão na Barra A tensão de compressão na barra σ é dada por σP A 43000 N σ 113 5 cm2 σ 378 85 Ncm2 Verificação da Tensão Admissível Nota A tensão de compressão calculada σ deve ser menor que a tensão admissível σadm para a madeira da classe C60 2 Questão 3 Enunciado Verificar a barra da figura abaixo solicitada por um carregamento composto por forças de compressão sendo uma permanente de 28 kN uma sobrecarga de 15 kN e uma força devida ao vento igual a 10 kN Considerar a madeira como Dicotiledônea da classe C20 Dados Fornecidos Comprimento da barra L 110 cm Carga permanente Fp 28 kN Sobrecarga Fs 15 kN Carga de vento Fv 10 kN Seção transversal 12 cm largura x 6 cm altura Cálculos Carga total atuante F total F p F s F v Ftotal 28 kN 15 kN 10 kN Ftotal 53 kN Área da seção transversal A b h A 12 cm 6 cm A 72 cm2 Tensão de compressão na barra σ F total A 53000 N σ 72 cm2 σ 73611 Ncm2 3
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Gestão da Educação a Distância Unis MG Atividade 3 Etapas para elaboração de projeto de uma estrutura de madeira Prezados alunos Para esta atividade tenho importantes observações e orientações Assista às aulas Caso utilize algum autor fazer referência Apresentar as referências utilizadas Individual No mais bom trabalho a todos Abraço Profª Laísa Atividade Representação esquemática de uma estrutura de cobertura formada por estrutura treliçada e pilares Na elaboração de um projeto de estrutura de madeira do tipo ilustrado na Figura acima devem ser observados os seguintes aspectos Características da cobertura área a ser coberta condições do terreno detalhes arquitetônicos etc Disponibilidade financeira tipo de madeira disponível tipo de telha mãodeobra Definir Distância entre tesouras Inclinação do telhado Classe de resistência da madeira Verificar catálogo do fabricante de telha para conhecer as características específicas da telha a ser utilizada Definição geométrica da estrutura Cálculo do peso próprio madeiramento telhas e ferragens Cargas devidas ao vento Sobrecarga Cálculo dos esforços Dimensionamento para o estado limite último e estado limite de utilização Contraventamentos Desenhos Orçamento Questão 1 Verificar a barra simplesmente apoiada de comprimento 132 cm de seção transversal 6x16 cm solicitada por cargas de compressão sendo uma permanente ação permanente de grande variabilidade de 24 kN sobrecarga de 13 kN e uma carga variável devida ao vento igual a 7 kN Considerar madeira Dicotiledônea da classe C40 Questão 2 Verificar uma barra biapoiada de comprimento igual a 135 cm solicitada por uma ação permanente de 23 kN uma ação de sobrecarga de 15 kN e outra devida ao vento igual a 5kN todas comprimindo a barra A princípio considere que a seção múltipla está fixada através de peças interpostas colocadas nas extremidades da barra A madeira é uma Dicotiledônea da classe C60 Deve ser observado de acordo com a NBR 719097 que a distância entre as duas peças não seja maior que três vezes a espessura das peças isoladas Neste caso a condição é satisfeita ou seja 3 x 25 6 Portanto estruturalmente é possível ter uma seção transversal como esta n 2 a 6 cm a1 425 cm b1 25 cm h1 15cm h 11cm Questão 3 Verificar a barra da figura abaixo solicitada por um carregamento composto por forças de compressão sendo uma permanente de 28 kN uma sobrecarga de 15 kN e uma força devida ao vento igual a 10 kN Considerar a madeira como Dicotiledônea da classe C20 Valores das ações Permanente Fp 28 kN Sobrecarga Fs 15 kN Vento Fv 10 kN Questão 1 Enunciado Verificar a barra simplesmente apoiada de comprimento 132 cm de seção transversal 6x16 cm solicitada por cargas de compressão sendo uma permanente ação permanente de grande variabilidade de 24 kN sobrecarga de 13 kN e uma carga variável devida ao vento igual a 7 kN Considerar madeira Dicotiledônea da classe C40 Cálculos Primeiramente determinamos a carga total atuante na barra Ftotal G Q W Ftotal 24 kN 13 kN 7 kN Ftotal 44 kN Convertendo kN para N 1 kN 1000 N Ftotal 44 kN 1000 Ftotal 44000 N A área da seção transversal A é calculada como A b h A 6 cm 16 cm A 96 cm2 A tensão de compressão na barra σ é então σ F total A 44000 N σ 96 cm2 σ 45833 Ncm2 A tensão admissível σadm para a madeira da classe C40 deverá ser verificada de acordo com as normas técnicas aplicáveis Se σ σadm então a barra é considerada segura para as cargas atuantes O momento de inércia para uma seção retangular é calculado por I b h3 12 I 6 cm 16 cm3 12 I 6 cm 4096 cm3 12 I 2048 cm4 A carga crítica de flambagem para uma barra simplesmente apoiada k 1 é dada por π2EI F 1 Questão 2 Enunciado Verificar uma barra biapoiada de comprimento igual a 135 cm solicitada por uma ação permanente de 23 kN uma ação de sobrecarga de 15 kN e outra devida ao vento igual a 5 kN todas comprimindo a barra A madeira é uma Dicotiledônea da classe C60 com seção transversal fixada através de peças interpostas colocadas nas extremidades da barra Dados Fornecidos Comprimento da barra L 135 cm Carga permanente G 23 kN Sobrecarga Q 15 kN Carga de vento W 5 kN Madeira Dicotiledônea classe C60 Seção transversal composta por duas peças n 2 a 6 cm b1 2 5 cm a1 4 25 cm h1 15 cm h 11 cm Cálculo da Área da Seção Transversal A área total da seção transversal A é dada por A n a1 h b1 h1 h A 2 4 25 cm 11 cm 2 5 cm 15 cm 11 cm A 2 46 75 cm2 2 5 cm 4 cm A 2 46 75 cm2 10 cm2 A 2 56 75 cm2 A 113 5 cm2 Cálculo da Carga Total Atuante A carga total atuante P é a soma de todas as cargas P GQW P 23 kN 15 kN 5 kN P 43 kN Cálculo da Tensão na Barra A tensão de compressão na barra σ é dada por σP A 43000 N σ 113 5 cm2 σ 378 85 Ncm2 Verificação da Tensão Admissível Nota A tensão de compressão calculada σ deve ser menor que a tensão admissível σadm para a madeira da classe C60 2 Questão 3 Enunciado Verificar a barra da figura abaixo solicitada por um carregamento composto por forças de compressão sendo uma permanente de 28 kN uma sobrecarga de 15 kN e uma força devida ao vento igual a 10 kN Considerar a madeira como Dicotiledônea da classe C20 Dados Fornecidos Comprimento da barra L 110 cm Carga permanente Fp 28 kN Sobrecarga Fs 15 kN Carga de vento Fv 10 kN Seção transversal 12 cm largura x 6 cm altura Cálculos Carga total atuante F total F p F s F v Ftotal 28 kN 15 kN 10 kN Ftotal 53 kN Área da seção transversal A b h A 12 cm 6 cm A 72 cm2 Tensão de compressão na barra σ F total A 53000 N σ 72 cm2 σ 73611 Ncm2 3