Dimensionamento de Estrutura de Cobertura em Madeira: Cargas e Fatores de Cálculo

DIMENSIONAMENTO DE ESTRUTURA DE COBERTURA EM MADEIRA Cargas que atuam numa cobertura 1 Vento 2 Telha 3 Sobercarga 4 Peso Próprio 1 Vento NBR 6123 Q K x Vk² K constante 0613 Vk V0 x S1 x S2 x S3 V0 Velocidade básica do vento em ms numa rajada de 3s excedida na média uma vez em 50 anos a 10m acima do terreno em campo aberto e plano obtida no mapa das isopletasfig 1 pg 6 Devemos saber o local isto é cidade ou região da edificação no mapa S1 Fator topográfico onde tem valor 09 para vales protegidos dos ventos valor 11 para encostas ou cristas de morros e valor 10 para nenhum desse dois casos isto é em terrenos planos S2 Fator que considera a rugosidade do terreno as dimensões da edificação e sua altura Para obtêlo devemos definir antes a categoria que são cinco rugosidade a classe que são três dimensões e a altura da parte mais alta em relação ao solo para isso precisamos saber a altura da edificação e a inclinação do telhado De posse desses dados entrase na tabela 2 pg 10 e retirase os valores de S2 para altura maior e menor que a altura total da edificação e fazse a interpolação dos dados S3 Fator estatístico que considera o grau de risco ou segurança além da vida útil da edificação na tabela 3 pg 10 Exercício Obter a carga de vento para uma edificação destinada a hospital com quatro pavimentos com pé direito de 350m cada de dimensões horizontais 1200x e 4800m na cidade de São Paulo às margens do Rio Tietê portanto em terreno plano onde a média dos obstáculos no entorno do prédio tem altura de 1500m sendo estes edificações industriais pouco espaçadas A inclinação do telhado a ser considerado é de 32 2 Telhas Dependendo da telha que se utiliza a carga varia pois com materiais diferentes temos peso por área diferentes devido ao peso específico aparente de cada material 21 Para telha cerâmica NBR 153102005 40 a 50 kgm2 podendo para dimensionamento usarmos um valor médio de 45kgm2 22 Para telha de fibrocimento dependemos da espessura da telha Espessura 60mm 13kgm2 Espessura 8mm 18kgm2 23 Para telha de aço galvanizado Espessura 05mm 5kgm2 Termo acústica 11kgm2 duas telhas de aço mais o enchimento 3 Sobrecarga item 64 NBR 61202019 pg 35 25kgm2 q 50kgm2 q050 x α onde α varia de acordo com a inclinação do telhado Para α 10 a inclinação varia de 1 a 2 Para α 2 05 x i a inclinação varia de 2 a 3 Para α 05 a inclinação é maior que 3 Nossas inclinações serão sempre as seguintes Para telha de aço galvanizado i5 embora o aconselhável seja i10 Para telha de fibrocimento i10 Para telha cerâmica i30 Portanto se for informado um material para forro ou outra carga devido a sistema de climatização ar refrigerado e estas quando calculadas tiverem valor inferior a 25kgm2 o valor mínimo da NBR 6120 é de 25kgm2 4 Peso Próprio Dependerá da espécie de madeira que escolhermos para nossa estrutura Devemos sempre levar em consideração a região onde se irá construir a edificação pois dependendo desta as ofertas comerciais até pelas facilidades naturais tornam a escolha mais econômica A NBR 61202019 em sua tabela 1 item 5 dedicado a madeiras mostranos uma variação de peso específico aparente em KNm³ de 5 a 12 portanto de 500kgm3 a 1200kgm3 Em nossa região a oferta comercial mais econômica é a espécie Maçaranduba aqui também conhecida por Aparaju ou Paraju Na determinação do peso próprio há que se levar em consideração a dimensão da peça que se pretende utilizar e comercialmente temos medidas em cm Ripas 4 x 2 e 5 x 2 Caibros 4 x 6 6 x 6 e muito ocasionalmente 6 x 12 Terças Frechal e Cumeeiras 6 x 6 6 x 12 6 x 15 6 x 23 e 6 x 30 Isso para coberturas mas em edificações temos Vigas 6 x 12 6 x 15 6 x 23 6 x 30 e combinações de peças com essas dimensões Ex 12 x 23 com duas peças paralelas de 6 x 23 ou 12 x 30 do mesmo modo Pilares 14 x 14 19 x 19 e também combinações com dimensões das peças já mencionadas Ex 18 x 23 três peças paralelas de 6 x 23 Exercício 1 Determinar o peso próprio por metro linear de uma viga 12 x 30cm resultado da combinação de duas peças 6 x 30cm da espécie IMBUIA com peso específico aparente e umidade de 12 igual a 64 Knm3 Obs A resposta deverá ser dada em kgm Exercício 2 Sabendose que os vãos recomendados para ripa variam de 45cm a no máximo 60cm que os vãos de caibros variam de 150m a 250m podendo passar um pouco dependendo da espécie da madeira e os vãos de terça variam de 290m a 420m dimensione ripa caibro e terça utilizando a planilha EXCEL para a seguinte situação Uma edificação residencial em área rural com dimensão de 700m de largura e 1080m de comprimento possuindo beiral frontal e lateral de 75cm inclinação de cobertura de 33 em telha cerâmica de comprimento útil de 35cm utilizando a espécie GONÇALO ALVES na cidade onde está situada a estação climatológica 23 no estado do Paraná no mapa das isopletas e ainda com pé direito de 360m