Estruturas de Madeira - Prof. MSc Phablo Veríssimo I Dias

Prof MSc Phablo Veríssimo I Dias Centro Universitário Araguaia ESTRUTURAS DE MADEIRA Prof Msc Phablo Veríssimo I Dias 13fev23 2 ESTRUTURAS DE MADEIRA Prof MSc Phablo Veríssimo I Dias Graduação em Engenharia Civil pela Pontifícia Universidade Católica de Goiás Pósgraduação em Docência do Ensino Superior pela Faculdade Brasileira de Educação e Cultura Mestrado em Estruturas pelo Programa de PósGraduação em Geotecnia Estruturas e Construção Civil da Universidade Federal de Goiás Doutorando em Estruturas pelo Programa de PósGraduação em Geotecnia Estruturas e Construção Civil da Universidade Federal de Goiás Professor da Escola de Engenharia da Pontifícia Universidade Católica de Goiás 20182019 Professor de Engenharia Civil no Centro Universitário Araguaia Professor de Pósgraduação no MBA em Projeto de Estruturas e Fundações do Instituto Monte Pascoal Experiência na área de Engenharia Civil com ênfase em Projeto e dimensionamento de estruturas de concreto método dos elementos finitos análise dinâmica e instabilidade de estruturas Contato phablodiasuniaraguaiaedubr Prof Msc Phablo Veríssimo I Dias 13fev23 3 ESTRUTURAS DE MADEIRA ESTRUTURAS DE MADEIRA EMENTA Estudo da madeira como material estrutural Sistemas estruturais e seus contraventamentos Métodos de dimensionamento Dimensionamento de ligações e de elementos estruturais submetidos à tração compressão flexão e cisalhamento segundo a ABNT 1997 NBR 7190 Combinações das ações de cálculo em estados limites segundo a ABNT 1997 NBR 7190 Determinação dos efeitos eólicos nas edificações segundo a ABNT 1988 NBR 6123 Prof Msc Phablo Veríssimo I Dias 13fev23 4 OBJETIVO GERAL Desenvolver conhecimentos tecnológicos básicos necessários para a análise de comportamento mecânico da madeira bem como no dimensionamento de elementos estruturais e de sistemas estruturais de madeira segundo que preconiza a norma brasileira ESTRUTURAS DE MADEIRA ESTRUTURAS DE MADEIRA Prof Msc Phablo Veríssimo I Dias 13fev23 5 OBJETIVOS ESPECÍFICOS Conhecer a madeira como matéria prima para a confecção de estruturas Conhecer coeficientes de segurança e tipos de estruturas de madeira Determinar os carregamentos eólicos nas edificações nas tesouras de telhados e nas vigas de pisos Dimensionar os esforços característicos e as extremas combinações de cálculos nas estruturas de madeira Verificar em estados limites últimos de utilização as deformações nas vigas ESTRUTURAS DE MADEIRA ESTRUTURAS DE MADEIRA Prof Msc Phablo Veríssimo I Dias 13fev23 6 CONTEÚDO PROGRAMÁTICO Unidade I Introdução de estruturas de madeira Unidade II Propriedades físicas e mecânicas da madeira Unidade III Considerações gerais para projeto Unidade IV Propriedades de resistência e rigidez da madeira Unidade V Critérios de dimensionamento Unidade VI Ligações em estruturas de madeira ESTRUTURAS DE MADEIRA ESTRUTURAS DE MADEIRA Prof Msc Phablo Veríssimo I Dias 13fev23 7 AVALIAÇÕES Provas e Trabalhos Processos de avaliação N1 60 Avaliação N2 40 Atividades Nf N1N22 70 N3 se e somente se Nf 40 ESTRUTURAS DE MADEIRA ESTRUTURAS DE MADEIRA Código Google Classroom a2d6r35 Prof Msc Phablo Veríssimo I Dias 13fev23 8 BIBLIOGRAFIA BÁSICA MOLITERNO Antonio Caderno de Projetos de Telhados em Estruturas de Madeira 4a ed São Paulo Blucher 1997 PFEIL Walter PFEIL Michele Estruturas de madeira 6 ed Rio de Janeiro Livros Técnicos e Científicos Editora SA 2003 REBELLO Yopanan C P Estruturas de aço concreto e madeira São Paulo Zigurate 2014 BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 7190 Projeto de Estruturas de Madeira Rio de Janeiro 1997 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 6123 Forças devidas ao vento nas edificações Rio de Janeiro 1988 BAUER L A Falcão Materiais de construção Vol 2 Rio de Janeiro Livros Técnicos e Científicos Ed1995 CALIL JUNIOR Carlito MOLINA Julio Cesar Coberturas em estruturas de madeira São Paulo PINI 2010 ESTRUTURAS DE MADEIRA ESTRUTURAS DE MADEIRA Prof Msc Phablo Veríssimo I Dias 13fev23 9 1 INTRODUÇÃO ÀS ESTRUTURAS DE MADEIRA 11 Conceitos gerais A madeira é um material estrutural fibroso anisotrópico heterogêneo de origem orgânica obtida da parte lenhosa cerne e alburno do tronco das árvores ESTRUTURAS DE MADEIRA Gimnospermas não possuem frutos Angiospermas possuem frutos CRIPTÓGAMAS não produzem sementes FANERÓGAMAS possuem sementes Briófitas Pteridófitas Árvores Prof Msc Phablo Veríssimo I Dias 13fev23 10 1 INTRODUÇÃO ÀS ESTRUTURAS DE MADEIRA ESTRUTURAS DE MADEIRA Dentro do grupo das Gimnospermas destacamse as Coníferas conhecidas internacionalmente como madeiras moles ou soft woods Pinus Araucárea Pinheiro do Paraná Prof Msc Phablo Veríssimo I Dias 13fev23 11 ESTRUTURAS DE MADEIRA O grupo das Angiospermas se divide em duas categorias Monocotiledônias Dicotiledôneas Bambu Na categoria das Monocotiledônias encontramse as palmas e gramíneas Por outro lado as Dicotiledôneas são usualmente designadas como madeira dura ou hard woods Nesta categoria encontramse as principais espécies utilizadas na construção civil no Brasil Ipê Roxo Prof Msc Phablo Veríssimo I Dias 13fev23 12 1 INTRODUÇÃO ÀS ESTRUTURAS DE MADEIRA 11 Conceitos gerais ESTRUTURAS DE MADEIRA Resistência à compressão fc0k C20 C30 C40 e C60 Resistência à tração ft0k 13 fc0k Baixo peso específico MAD 600 a 1200 kgfm³ CA 2500 kgfm³ AÇO 7850 kgfm³ Baixo custo na produção Material renovável Bom isolante termoacústico Isolante elétrico quando seca Resistente ao fogo VANTAGENS Prof Msc Phablo Veríssimo I Dias 13fev23 13 1 INTRODUÇÃO ÀS ESTRUTURAS DE MADEIRA 11 Conceitos gerais ESTRUTURAS DE MADEIRA Material inflamável Sofre ataque de insetos fungos e Baixo módulo de elasticidade Baixa eficiência dos meios de ligação Sensível umidade à variações de DESANTAGENS Prof Msc Phablo Veríssimo I Dias 13fev23 14 1 INTRODUÇÃO ÀS ESTRUTURAS DE MADEIRA ESTRUTURAS DE MADEIRA As raizes têm a função de recolher água e sais minerais do solo a fim de produzir a seiva bruta O tronco por meio do alburno transporta a seiva bruta das raízes para as folhas Na presença de luz calor e absorção de gás carbônico ocorre a fotossíntese havendo a formação da seiva elaborada Prof Msc Phablo Veríssimo I Dias 13fev23 15 1 INTRODUÇÃO ÀS ESTRUTURAS DE MADEIRA 11 Conceitos gerais ESTRUTURAS DE MADEIRA Prof Msc Phablo Veríssimo I Dias 13fev23 16 1 INTRODUÇÃO ÀS ESTRUTURAS DE MADEIRA 11 Conceitos gerais ESTRUTURAS DE MADEIRA Casca súber camada externa de proteção do tronco seguida pelas subcamadas floema e câmbio A casca de algumas espécies é utilizada como materia prima da cortiça Alburno xilema camada clara de tecido vivos menos densa e menor durável do que o cerne porém aceita melhor o tratamento Cerne camada escura mais densa mais resistente e mais durável do que o alburno Prof Msc Phablo Veríssimo I Dias 13fev23 17 1 INTRODUÇÃO ÀS ESTRUTURAS DE MADEIRA 11 Conceitos gerais ESTRUTURAS DE MADEIRA Medula Camada central mole e esponjosa não é usada como material estrutural Raios medulares Pequenos canais de condução da seiva da casca até a medula Aumentam a estabilidade dimensional a resistência ao cisalhamento e ainda a resistência à compressão normal Anéis de crescimento Camadas de crescimento anual responsável pelo crescimento transversal do tronco Contribuem para o aumento da área e inércia da seção transversal Prof Msc Phablo Veríssimo I Dias 13fev23 18 1 INTRODUÇÃO ÀS ESTRUTURAS DE MADEIRA PROCESSOS DE PRODUÇÃO ESTRUTURAS DE MADEIRA i Estudo de viabilidade técnica econômica e ambiental ii ProduçãoEstração propriamente dita Corte Toragem Falquejamento Desdobra Industrialização Prof Msc Phablo Veríssimo I Dias 13fev23 19 1 INTRODUÇÃO ÀS ESTRUTURAS DE MADEIRA ESTRUTURAS DE MADEIRA Corte Consiste na derrubada e remoção da árvore da floresta tendo em vista i Escolha seletiva ii Não destruir as demais árvores Toragem É a transformação da árvore em toras tendo em vista i Finalidade de madeira ii Meios de transporte iii Geometria da árvore Nesta etapa temse as madeiras brutas ou roliças que servem para estacas escoramentos postes etc Prof Msc Phablo Veríssimo I Dias 13fev23 20 ESTRUTURAS DE MADEIRA Falquejo Operação na qual transformase a tora em peças de seção quadrada ou retangular Nesta etapa temse a madeira falquejada a qual pode trabalhar como estacas cortinas e pontes Desdobramento Operação executadas nas serrarias onde a tora é transformada em Prancha 6x30 Piso Vigotas 6x12 6x16 VigasTelhados Caibro 6x5 Telhado Tábua 25x23 25x30 Fôrma Ripão 25x10 25x15 Fôrma Tarugo 25x6 Telhado Ripa 15x5 Telhado Pantalete 10x10 desuso Escoras Prof Msc Phablo Veríssimo I Dias 13fev23 21 ESTRUTURAS DE MADEIRA Indústria Madeiras Engenheiradas São madeiras que sofreram alguma intervenção humana para melhorar suas propriedades De acordo com o processo de fabricação podem ser classificadas como Madeira Laminada Colada MLC Madeira selecionada e cortada em lâminas as quais são coladas paralelamente sobre pressão formando vigas e formatos variáveis rígidos Podem ser Balanceadas Desbalanceadas Madeira Laminada Cruzada CLT Madeira selecionada e cortada em lâminas as quais sobre formatos são coladas ortogonalmente pressão formando placas e variáveis rígidos Podem ser Prof Msc Phablo Veríssimo I Dias 13fev23 22 ESTRUTURAS DE MADEIRA Madeira Compensada Consiste na colagem de lâminas finas ortogonalmente entre si Madeiras Recompostas São formadas por particulas desfibradas chips ou cavacos cozidas e prençadasAlguns exemplos são Medium Density Fiberboard MDF Medium Desinty Particleboard MDP Prof Msc Phablo Veríssimo I Dias 13fev23 23 ESTRUTURAS DE MADEIRA Placa de tiras orientada OSB Consiste em uma placa de madeira formada a partir de tiras unidas com resinas e prensadas em alta temperatura Prof Msc Phablo Veríssimo I Dias 13fev23 24 ESTRUTURAS DE MADEIRA Pórtico Triarticulado Galpão comercial em Treliças Planas Prof Msc Phablo Veríssimo I Dias 13fev23 25 ESTRUTURAS DE MADEIRA Ponte em Arco Triarticulado Prof Msc Phablo Veríssimo I Dias 13fev23 26 ESTRUTURAS DE MADEIRA Prof Msc Phablo Veríssimo I Dias 13fev23 27 ESTRUTURAS DE MADEIRA Shopping Iguatemi FortalezaCE Pergolado de madeira Prof Msc Phablo Veríssimo I Dias 13fev23 28 ESTRUTURAS DE MADEIRA Loja Dengo São PauloSP 2020 Prof Msc Phablo Veríssimo I Dias 13fev23 29 1 INTRODUÇÃO ÀS ESTRUTURAS DE MADEIRA ESTRUTURAS DE MADEIRA Secagem Procedimento no qual climatizase a madeira com o meio ambiente destinado ao seu uso ABNT NBR 7190 Prof Msc Phablo Veríssimo I Dias 13fev23 30 1 INTRODUÇÃO ÀS ESTRUTURAS DE MADEIRA ESTRUTURAS DE MADEIRA Os processos de secagem podem ser Natural executado em galpões cobertos e bem ventilados O processo é lento e possui baixa eficiência dura aproximadamente 90 dias Artificial executado em estufas com temperatura controlada até 75ºC O processo é rápido 7 a 15 dias e eficiente pois constitui em um prétratamento Em ambos os processos a madeira deve ser empilhada de modo a facilitar a circulação de ar entre as peças Prof Msc Phablo Veríssimo I Dias 13fev23 31 1 INTRODUÇÃO ÀS ESTRUTURAS DE MADEIRA ESTRUTURAS DE MADEIRA Benefícios da secagem Redução do peso até 40 Redução do volume até 20 Aumento da resistência a qual depende da umidade Proporciona a aplicação de tintas vernizes e imunizantes Adiquire estabilidade dimensional Aumento do módulo de elasticidade Prof Msc Phablo Veríssimo I Dias 13fev23 32 1 INTRODUÇÃO ÀS ESTRUTURAS DE MADEIRA ESTRUTURAS DE MADEIRA Tratamento Operação que tem como objetivo a imunização contra fungos e insetos O tratamento pode ser feito por Pincelamento Referese ao ato de pincelar um produtido preservatido na superfícies das peças de madeira seca Prof Msc Phablo Veríssimo I Dias 13fev23 33 1 INTRODUÇÃO ÀS ESTRUTURAS DE MADEIRA ESTRUTURAS DE MADEIRA Imersão Tratase da imersão das peças de madeira na solução escolhida para o tratamento geralmente o óleossolúvel de baixa viscosidade Prof Msc Phablo Veríssimo I Dias 13fev23 34 1 INTRODUÇÃO ÀS ESTRUTURAS DE MADEIRA ESTRUTURAS DE MADEIRA Substituição de seiva É a introdução da solução preservativa por pressão hidráulica em um dos extremos da peça acarretando na expulsão simultânea da seiva existe Prof Msc Phablo Veríssimo I Dias 13fev23 35 1 INTRODUÇÃO ÀS ESTRUTURAS DE MADEIRA ESTRUTURAS DE MADEIRA Autoclave Eucaflora Feito em uma máquina de autoclave onde inicialemnte é retirado o ar das peças e logo em seguida aplicase a solução preservativa Prof Msc Phablo Veríssimo I Dias 13fev23 36 ESTRUTURAS DE MADEIRA Prof Msc Phablo Veríssimo I Dias 13fev23 37 1 INTRODUÇÃO ÀS ESTRUTURAS DE MADEIRA ESTRUTURAS DE MADEIRA