Dimensionamento de Estruturas de Madeira NBR 7190 2022

CURSO DE ENGENHARIA CIVIL DISCIPLINA ESTRUTURAS DE MADEIRA ESTRUTURAS DE MADEIRA DIMENSIONAMENTO NBR 71902022 Prof Dra Engª Marinês Silvani Novello 55 Umidade NBR 71902022 O projeto das estruturas de madeira deve ser feito admitindo se uma das classes de umidade especificadas na tabela 1 Finalidade das classes de umidade Ajustar as propriedades de resistência e de rigidez da madeira em função das condições ambientais onde permanecerão as estruturas Escolher os métodos de tratamentos preservativos das madeiras estabelecidos Condição padrão de referência teor de umidade de equilíbrio da madeira Classe de umidade 1 12 item 561 NBR 71902022 561 Condição padrão de referência Caracterização das propriedades de resistência e rigidez contidas entre 10 e 25 devem ser corrigidos para 12 classe 1 Resistência Rigidez fU tensão resistente da madeira Anexo E Valores médios usuais de resistência e rigidez de algumas madeiras nativas e de florestamento NBR 71901997 E2 Valores médios para U 12 Anexo E Valores médios usuais de resistência e rigidez de algumas madeiras nativas e de florestamento NBR 71901997 E2 Valores médios para U 12 Anexo E Valores médios usuais de resistência e rigidez de algumas madeiras nativas e de florestamento NBR 71901997 E2 Valores médios para U 12 57 Caracterização das propriedades das madeiras NBR 71902022 57 Classes de resistência para umidade de 12 Tem por objetivo ao utilização de madeiras com propriedades padronizadas orientando a escolha do material para elaboração de projetos estruturais O enquadramento de peças de madeira se dá nas classes de resistência especificadas na tabela 2 e 3 57 Caracterização das propriedades das madeiras NBR 71902022 57 Classes de resistência para umidade de 12 57 Caracterização das propriedades das madeiras NBR 71902022 57 Classes de resistência para umidade de 12 58 Valores representativos NBR 71902022 583 Valores de cálculo 584 Coeficiente de modificação Kmod Kmod alteram os valores característicos das propriedades de resistência da madeira em função da classe de carregamento da estrutura e da classe de umidade admitida 58 Valores representativos NBR 71902022 5841 Coeficiente de modificação Kmod1 Contempla a classe de carregamento e o tipo de material utilizado 58 Valores representativos NBR 71902022 5842 Coeficiente de modificação Kmod2 Contempla a classe de umidade e o tipo de material utilizado 58 Valores representativos NBR 71902022 587 Estimativa da resistência característica e módulo de elasticidade O módulo de elasticidade na direção paralela às fibras E0 é definido em ensaios de flexão e tem os valores apresentados na Tabela 3 58 Valores representativos NBR 71902022 587 Estimativa da resistência característica e módulo de elasticidade No caso do uso da Tabela 2 deve ser considerada a igualdade entre os valores médios obtidos na flexão e na compressão paralela às fibras 58 Valores representativos NBR 71902022 585 Coeficientes minoração resistência para estados limites últimos Coeficiente de minoração ɤw para estadoslimite últimos decorrentes de tensões normais ɤw 14 Coeficiente de ponderação para estadoslimite últimos decorrentes de tensões de cisalhamento ɤw 18 Coeficiente de ponderação para estadoslimite de serviço ɤw 10 58 Valores representativos NBR 71902022 587 Estimativa da resistência característica e módulo de elasticidade Para estados limites últimos referentes à estabilidade de peças comprimidas e flexocomprimidas utilizar valor característico para o módulo de elasticidade E005 Para uso da Tabela 2 o valor característico pode ser utilizado como sendo igual a 70 do valor médio do módulo de elasticidade Nas verifcações de estadoslimite últimos referentes à estabilidade lateral de vigas deve ser considerado o módulo de elasticidade Eef Nas verificações de estadoslimite de serviço deve ser considerado E 0med Para módulo de elasticidade transversal usar 61 Esforços atuantes em estados limites últimos Coeficientes de ponderação e fatores de combinação para valores de cálculo das ações devem ser definidos na NBR 8681 para os efeitos mais desfavoráveis Acões consideradas como principais na combinação e que tenham tempo de duração muito reduzido vento ou parcela das cargas móveis devida ao impacto devem ser multiplicadas por 075 Devem ser usadas situações de projeto Normais da construção carregamento normal Transitórias combinações últimas especiais ou de construção Excepcionais combinações últimas excepcionais 61 Esforços atuantes em estados limites últimos Ações permanentes diretas consideradas separadamente os coeficientes de ponderação ɤg para combinações últimas normais combinações desfavoráveis especiais ou de construção e para combinação excepcionais São respectivamente combinações últimas normais Combinações excepcionais combinações desfavoráveis especiais ou de construção combinações últimas normais combinações desfavoráveis especiais ou de construção Combinações excepcionais 62 Esforços resistentes em estado limite último 622 Tração paralela às fibras No caso da tabela 02 valor de cálculo da resistência à tração paralela às fibras pode ser considerado igual ao valor de cálculo da resistência à compressão paralela às fibras 62 Esforços resistentes em estado limite último 622 Tração paralela às fibras Para madeiras classificadas a partir de ensaios em peças estruturais o valor característico da resistência à tração paralela às fibras é pela tabela 3 623 Tração perpendicular às fibras A segurança das peças estruturais de madeira em relação a estados limites últimos não pode depender diretamente da resistência à tração perpendicular às fibras do material Considerase entretanto para viabilizar o uso da Fórmula de Hankinson na tração inclinada em relação às fibras um valor mínimo de resistência igual a 6 do valor de tração paralela às fibras 62 Esforços resistentes em estado limite último 624 Compressão perpendicular às fibras Esforços resistentes correspondentes à compressão perpendicular às fibras são determinados com a hipótese de comportamento elastoplástico da madeira devendo considerar a extensão a do carregamento medida paralelamente à direção das fibras Tabela 6 Se a força estiver aplicada a menos de 75 cm da extremidade da peça ou a 15 cm admitese αn 1 62 Esforços resistentes em estado limite último 626 Valores de cálculo da resistência Coeficiente de modificação Kmod em função da classe de carregamento e da classe de umidade da madeira Coeficientes de minoração da resistência da madeira ɤw cfe item 585 62 Esforços resistentes em estado limite último 626 Valores de cálculo da resistência Madeiras classificadas a partir de ensaios em peças estruturais valores característicos das resistências são dados pelas classes de resistência Tabela 3 Para espécies tropicais é permitido considerar a resistência característica à compressão paralela às fibras f c0k com os valores padronizados das classes de resistência conforme a Tabela 2 Para as espécies que já foram estudadas por laboratórios de reconhecida competência podem ser utilizadas as seguintes equações simplificadas Para cálculo de f 12 não podem ser usados valores de umidade U acima de 25 62 Esforços resistentes em estado limite último 627 Peças de seção circular As peças de seção circular variável peças roliças podem ser calculadas como se fossem de seção circular constante representada pelo diâmetro equivalente deq considerado igual ao da seção situada a 13 do comprimento da extremidade mais delgada não se considerando no entanto valor superior a 15 vez o diâmetro dessa extremidade O diâmetro equivalente deq pode ser determinado pela equação apresentada em 97 628 Resistência às tensões normais inclinadas em relação às fibras da madeira Ignorase a influência da inclinação α das tensões normais até o ângulo α 6 Para inclinações maiores considerar a redução de resistência fórmula de Hankinson 63 Solicitações normais 632 Tração 633 Compressão 63 Solicitações normais 633 Compressão Peças submetidas à compressão perpendicular às fibras 634 Flexão simples reta 63 Solicitações normais 634 Flexão simples reta 50 Dimensionamento Estados Limites últimos NBR 71902011 532 Flexão simples reta 63 Solicitações normais 635 Flexão simples oblíqua Onde Wc e Wt módulos de resistência que podem ser calculados pelas expressões usuais I momento de inércia da seção transversal resistente em relação ao eixo central de inércia perpendicular ao plano de ação do momento fletor atuante 63 Solicitações normais 636 Flexotração 637 Flexocompressão 64 Cisalhamento 641 Cisalhamento nas ligações 642 Cisalhamento longitudinal nas vigas 65 Estabilidade 651 Estabilidade das peças comprimidas 652 Estabilidade de alinhamento de peças Peças que compõem pórticos treliças pilares ou vigas em que a estabilidade lateral pode ocorrer o desvio no alinhamento axial da peça medido na metade da distância entre os apoios deve ser limitado em 653 Esbeltezíndice de esbeltez 65 Estabilidade Investigar as condições que resulte em menor resistência da peça levandose em conta eventuais contribuições de contraventamentos em diferentes direções L0 comprimento de flambagem depende das condições de vinculação nas diferentes barras Índice de esbeltez de peças sujeitas à compressão axial ou flexocompressão não pode ser maior de 140 65 Estabilidade 654 Esbeltez relativa índices 65 Estabilidade 655 Condição de estabilidade de peças comprimidas e flexocomprimidas 65 Estabilidade 655 Condição de estabilidade de peças comprimidas e flexocomprimidas 65 Estabilidade 656 Estabilidade lateral das vigas de seção retangular Essa verificação pode ser dispensada nos casos de vigas de seção transversal retangular desde que atendam aos requisitos a seguir a as rotações nas seções extremas apoios da viga estão impedidas e b b o comprimento L1 definido como a distância entre pontos adjacentes da borda comprimida com deslocamentos laterais impedidos apoios da viga e pontos com travamento lateral se existentes atende à seguinte condição 65 Estabilidade 656 Estabilidade lateral das vigas de seção retangular Para as peças em que a condição estipulada para L1 não é atendida a verificação de estabilidade também pode ser dispensada desde que além de atender a 634 o máximo valor de cálculo da tensão de compressão σcd deve ser conforme a seguir 656 Estabilidade lateral das vigas de seção não retangular A estabilidade lateral de vigas de seção não retangular deve ser estudada individualmente 92 Dimensões mínimas 921 Dimensões mínimas das seções transversais Peças principais isoladas como vigas e barras longitudinais de treliças a área mínima das seções transversais é de 50 cm2 e a espessura mínima de 5 cm Peças secundárias esses limites se reduzem respectivamente a 18 cm2 e 25 cm Peças principais múltiplas a área mínima da seção transversal de cada elemento componente será de 35 cm² e a espessura mínima de 25 cm Peças secundárias múltiplas esses limites são reduzidos respectivamente a 18 cm² e 18 cm Em estruturas industrializadas de madeira as seções mínimas de madeira e os diâmetros mínimos dos pregos e parafusos podem ser inferiores aos mencionados desde que haja comprovação experimental ou teórica de sua eficiência 92 Dimensões mínimas 921 Dimensões mínimas das seções transversais peças principais a principais isoladas como vigas e barras longitudinais de treliças a área mínima das seções transversais será de 50 cm2 espessura mínima de 5 cm bprincipais múltiplas a área mínima da seção transversal de cada elemento componente será de 35 cm2 espessura mínima de 25 cm As dimensões mínimas servem para evitar o fendilhamento ou flexibilidade exagerada 92 Dimensões mínimas 921 Dimensões mínimas das seções transversais peças secundárias a Secundárias isoladas a área mínima das seções transversais reduzemse respectivamente a 18 cm2 espessura mínima de 25 cm b Secundárias múltiplas Área mínima das seções transversais de 18 cm2 Espessura mínima de 18 cm 92 Dimensões mínimas 921 Dimensões mínimas Peças múltiplas 62 Esforços resistentes em estado limite último Caracterização das propriedades das madeiras Referências técnicas