Madeira apostila 2012

100.498 visualizações

Publicada em

7 comentários
40 gostaram
Estatísticas
Notas
Sem downloads
Visualizações
Visualizações totais
100.498
No SlideShare
0
A partir de incorporações
0
Número de incorporações
165
Ações
Compartilhamentos
0
Downloads
3.793
Comentários
7
Gostaram
40
Incorporações 0
Nenhuma incorporação

Nenhuma nota no slide

Madeira apostila 2012

  1. 1. Faculdade de Arquitetura e Urbanismo Universidade Presbiteriana Mackenzie APOSTILA:PROCESSO CONSTRUTIVO EM MADEIRA 6º semestre – 2010 Professor(a): Prof Dr Célia Regina Meirelles Prof Ms Adhemar Pala
  2. 2. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 2 1 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS E MECÂNICAS DAS MADEIRAS
  3. 3. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 31.1 – GENERALIDADES.A madeira por ser material natural apresenta como características uma beleza própria poisapresenta diferentes cores, cheiro, textura, de origem vegetal encontrada em florestasnaturais e em florestas artificiais resultantes de reflorestamentos.Existe na sociedade brasileira um preconceito quanto à durabilidade e à resistência damadeira, que foi sendo formado ao longo do tempo, principalmente porque as indústrias doaço e do concreto, investiram em pesquisas e divulgação dos resultados, acompanhadospela atualização de suas normas de cálculo.Entretanto a madeiras brasileiras quando analisadas do ponto de vista estrutural, emcomparação com o concreto e aço, apresenta grande resistência mecânica e possui umpeso específico muito menor que o aço e o concreto. O concreto armado apresenta umpeso especifico de 2500 Kgf/m3, o aço aproximadamente 8000 kgf/m3 e a madeira 1000Kgf/m3.No Brasil devido a um desenvolvimento desordenado das industria madereira e tambémdevido a preferência do meio técnico por materiais como concreto e aço, o primeiro textoda norma brasileira para estruturas de madeira, a NBR 7190 – Cálculo e Execução deEstruturas de Madeira foi editado pela primeira vez por volta de 1950 e foi atualizadanovamente por volta do ano de 1997. (CALIL et al ,1999)A madeira pode ser considerada um material estrutural muito resistente quando utilizamosuma espécie adequada na classificação, associado a um sistema estrutural apropriado. Acaracterística estrutural da madeira mais importante é chamada de anisotropia. Aanisotropia é responsável por diferentes comportamentos de acordo com a direção deaplicação da carga em relação às fibrasA durabilidade da construção em madeira depende diretamente do projeto arquitetônico,como uso de beirais largos, formas de proteger a madeira do contato direto com a umidadedo solo, deixar a madeira respirar, etc... podem garantir uma vida útil de 50 anos ou mais.Muitas pesquisas foram realizadas nas últimas duas décadas no Brasil e com isso realizou-se a revisão da norma brasileira para estruturas de madeira com grande contribuição daEscola de Engenharia da USP/ São Carlos e o LAMEM que resultou na aprovação da atualnorma brasileira para projeto de estruturas de madeira, NBR 7190:1997. Muitas pesquisasprecisam ser realizadas para o desenvolvimento da tecnologia da madeira no Brasil e aparceria entre as indústrias e as instituições de pesquisas, gerando publicações e criandoum melhor envolvimento de arquitetos e engenheiros.1.2 - FISIOLOGIA E CRESCIMENTO DA ÁRVORESegundo CALIL et al (1999) o principal crescimento principal da árvore ocorre verticalmente.Na direção vertical o crescimento é contínuo e a fibra apresenta uma maior densidade. Ocrescimento do tronco é demarcado a cada ano pelos anéis de crescimento, pois alémdo crescimento vertical ocorre o crescimento de camadas periféricas chamadas de cambio.
  4. 4. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 4Em uma analise da tora da árvore pode ser identificado os seguintes elementos: A medulaponto mais central ( pode apresentar defeitos); O lenho definido como o conjunto dos anéisde crescimento recoberto por um tecido chamado casca; entre a casca e o lenho existe umacamada extremamente delgada, conhecida por câmbio.Segundo CALIL et al (1999) as seivas brutas, retiradas do solo, sobem pela camada periférica do lenho, o alburno, até as folhas, onde se processa a fotossíntese produzindo a seiva elaborada que desce pela parte interna da casa, o floema, até as raízes. Parte dessa seiva elaborada é conduzida radialmente até o centro do tronco por meio dos raios medulares. As substâncias não utilizadas pelas células são lentamente armazenados no lenho. A parte do lenho modificada por essa substância é designada como cerne, geralmente mais densa, menos permeável a líquidos e gases, mais resistentes ao ataque de fungos apodrecedores e insetos, apresenta maior resistência mecânica. Em contraposição, o alburno, menos denso, constituído pelo conjunto das camadas externas do lenho, mais permeáveis a líquidos e gases está mais sujeito ao ataque de fungos apodrecedores e insetos, além de apresentar menor resistência mecânica. Figura: Anatomia do Tecido Lenhoso Fonte: CALIL (1999)
  5. 5. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 51.3 - PROPRIEDADES FÍSICAS DA MADEIRAAs principais propriedades físicas da madeira que podem influenciar significativamente nodesempenho e resistência da madeira como material de construção • Umidade • Densidade • Retratibilidade • Durabilidade natural • Resistência química.A característica estrutural mais importante da madeira é o fato da madeira ser ummaterial anisotrópico, isto é, apresenta diferentes comportamento em relação à direção decrescimento das fibras e a direção do esforço atuante. Ao longo do tempo foi sendoidentificado três direções principais com comportamento estrutural semelhantes:longitudinal, radial e tangencial .A propriedades estruturais na direção longitudinal apresentam diferenças consideráveis emrelação as propriedades estruturais nas direções radial e tangencial. A NBR 7190:1997norma define as propriedades na direção paralela as fibras ( longitudinal) 0º e parapropriedades no sentido perpendicular às fibras (radial e tangencial) a 90º..A) TEOR DE UMIDADEA umidade da madeira é determinada pela seguinte expressão: m1 − m2 w= .100 m2 Onde: m1= massa úmida em gramas m2= massa seca em gramas w= umidade (%)
  6. 6. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 6Na árvore, a célula da madeira apresenta água de duas formas, água livre contida nascavidades das células (lumens), e água impregnada contida nas paredes das células. Nomomento que a árvore é cortada tende a perder a água na forma livre rapidamenteenquanto que a água na forma de impregnação é perdida lentamente. A umidade damadeira tende a encontrar um equilíbrio com a umidade e temperatura do ambiente em quese encontra.Segundo Calil et al (1999) O teor de umidade corresponde ao mínimo de água livre e o máximo de água de impregnação é denominado de “ponto de saturação das fibras”. Para as madeiras brasileiras esta umidade encontra-se em torno de 25%. A perda de água na madeira até o ponto de saturação das fibras se dá sem a ocorrência de problemas para a estrutura de madeira. A partir deste ponto a perda de umidade é acompanhada pela retração (redução das dimensões) e o aumento da resistência, por isso a secagem deve ser executada com cuidado para se evitar problema na madeira.Para as aplicações na construção civil a madeira é considerada seca quando seu teor deumidade estiver entre de 12% a 15%. Este teor de umidade depende do local da obra.B) RETRATIBILIDADEA retratibilidade é definida como sendo a redução das dimensões em uma peça demadeira pelo processo de secagem, devido a saída da água de impregnação. A retraçãoocorre em porcentagens diferentes nas direções tangencial, radial e longitudinal. A retraçãolongitudinal ocorre com valores de 0,5% de variação dimensional, a retração tangencialocorre em valores de até 10% de variação dimensional, podendo causar problemas detorção nas peças de madeira. A retração radial ocorre com valores da ordem de 6% davariação dimensional, podendo causar problema de rachaduras nas peças de madeira.
  7. 7. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 7D) DURABILIDADE NATURALA durabilidade da madeira, com relação a biodeterioração, depende da espécie, dascaracterísticas anatômicas de onde a peça de madeira foi retirada e do projetoarquitetônico. Algumas espécies apresentam uma grande durabilidade natural ao ataque defungos, em geral madeiras nativas como por exemplo o ipê, o jatobá, a cupiúba, enquantooutras espécies como as madeiras de reflorestamento apresenta uma pequena durabilidadeem relação ao ataque de fungos e bactérias e geralmente precisam ser tratadas.A diferença na durabilidade da madeira também é diferente de acordo com a região da torada qual a peça de madeira foi extraída. o cerne apresenta durabilidade natural, e oalburno é mais vulnerável ao ataque biológico. O cerne é mais resistente ao ataquebiológico, devido ao deposito de resinas que são depositadas no cerne ao longo dos anos.O projeto arquitetônico é um fator decisivo na durabilidade da construção, pois podepermitir uma arquitetura onde a durabilidade da madeira será muito maior como grandesbeirais, levantar a construção do solo e deixar a construção de madeira respirar..1.4 - PROPRIEDADES MECÂNICAS DA MADEIRA1.4.1 PROPRIEDADES DE RESISTÊNCIAAs propriedades de resistência definem as resistências últimas de um material quandosolicitado por uma esforço em relação a fibra da madeira.A resistência da madeira difere segundo os três eixos principais, longitudinal, radial etangencial. A resistência da madeira na direção paralela a fibra é muito grande devido adensidade e a continuidade da fibra na direção longitudinal. Enquanto que na direçãoperpendicular a fibra (radial e tangencial ) existem maiores vazios.Quando a peça é solicitada por compressão paralela às fibras, as forças agem paralelamente aocomprimento das células. As células reagindo em conjunto conferem uma grande resistência damadeira à compressão. No caso de solicitação normal ou perpendicular às fibras, a madeiraapresenta resistências menores que na compressão paralela, pois a força é aplicada na direçãonormal ao comprimento das células, direção na qual possuem baixaA) COMPRESSÃOPodemos analisar a compressão da madeira na compressão: normal, paralela ou inclinadaem relação às fibras.Em situações onde a estrutura de madeira é solicitada por compressão paralela às fibras, asforças agem paralelamente à direção do comprimento das células. As paredes das células,trabalhando em conjunto, conferem uma grande resistência à madeira na compressãoparalela a fibra. A NBR 7190:1997 chama direção paralela a fibra de direção 0º e define a fc0º.resistência limite de compressão paralela a fibra como fc0º.
  8. 8. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 8Em situações onde a estrutura de madeira é solicitada com compressão normal ( fc90º.perpendicular) fc90 às fibras, a madeira apresenta valores de resistência menores queos de compressão paralela, devido a força ser aplicada na direção normal (perpendicular)ao comprimento das células, direção esta onde as células apresentam baixa resistência. Osvalores de resistência à compressão normal (perpendicular) às fibras são da ordem de ¼dos valores apresentados pela madeira na compressão paralela as fibras da madeira.(CALIL, 1999)ESFORÇOS INCLINADO EM RELAÇÃO A FIBRA DA MADEIRANas solicitações inclinadas em relação às fibras da madeira adotam-se valoresintermediários entre a compressão paralela e a normal, valores estes obtidos pela expressãodo Hankison:B) TRAÇÃODevemos analisar a tração em peças da madeira: tração paralela ou tração perpendicular àsfibras da madeira, pois as propriedades da madeira referente a estas solicitações diferemconsideravelmente. Na tração paralela às fibras da madeira a madeira apresenta baixosvalores de deformação e uma alta resistência.Entretanto na ruptura por tração normal ( perpendicular ) às fibras, a madeira apresentamvalores de resistência perpendicular muito pequeno. Na tração perpendicular os esforçosagem na direção perpendicular ao comprimento das fibras tendendo a separá-las, alterandosignificativamente a sua integridade estrutural e apresenta baixos valores de deformação.Deve-se evitar, para efeito de projetos, a consideração da resistência da madeira quandosolicitada à tração na direção normal às fibras.( CALIL, 1999).
  9. 9. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 9RESUMO:COMPRESSÃO PARALELA (fc0º): encurtamento das células da madeira ao longo do seu fc0ºeixo longitudinal.TRAÇÃO PARALELA (ft0º): alongamento das células da madeira ao longo eixo ft0longitudinal.FONTE: RITTER,1990 fc90 90ºCOMPRESSÃO NORMAL AS FIBRAS (fc90º): comprime as células da madeiraperpendicular ao eixo longitudinal. ft90 90ºTRAÇÃO NORMAL AS FIBRAS (ft90 ): tende a separar as células da madeiraperpendicular aos seus eixos, onde a resistência é baixa, devendo ser evitada.FONTE: RITTER,1990D) CISALHAMENTOA resistência ao cisalhamento é a medida da capacidade da peça resistir a esforços quetende a causar o deslizamento de uma parte da peça sobre a outra.
  10. 10. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 10A palavra cisalhamento representa cortar. O cisalhamento tende a ocorrer de diferentesmodos em peças estruturais de madeira.Segundo CALIL ( 1999) o cisalhamento vertical acontece quando o carregamento atua nosentido perpendicular às fibras (cisalhamento vertical), este tipo de solicitação não é críticona madeira, pois, antes de romper por cisalhamento a peça já apresentará problemas deresistência na compressão normal. O cisalhamento vertical: deforma as células da madeiraperpendicularmente ao eixo longitudinal.O cisalhamento horizontal: produz a tendência das células da madeira de separarem eescorregarem longitudinalmente. Quando o cisalhamento surgiu devido a carregamentoaplicado no sentido longitudinal às fibras o esforço é chamado cisalhamento horizontal. Aresistência ao cisalhamento horizontal chega a ser 6 vezes menor que a resistência acompressão paralela a fibra da madeira. Este é a situação mais crítica do cisalhamentohorizontal que leva à ruptura pelo escorregamento entre as células.A norma brasileira define as resistências de cisalhamento paralelo a fibra da madeira f vE) FLEXÃO SIMPLESNa flexão simples ocorrem quatro tipos de esforços: compressão paralela às fibras, traçãoparalela às fibras, cisalhamento horizontal e nas regiões dos apoios compressão normal àsfibras. A madeira apresenta uma alta resistência na flexão devido ao fato dos esforçosinternos ocorrerem paralelos a fibra da madeira. Na flexão o carregamento atua na direção perpendicular a fibra entretanto o esforçointerno ocorre paralelo a fibra longitudinal da madeira. A madeira apresenta uma ótimaeficiência estrutural quando utilizada como viga.
  11. 11. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 111.6 - MADEIRAS UTILIZADAS COMO ESTRUTURAEngloba as peças de madeira serrada na forma de vigas, caibros, pranchase tábuas utilizadas em estruturas de cobertura, onde tradicionalmente eraempregada a madeira de peroba-rosa.ARARACANGA ITAÚBAANGELIM-PEDRA JARANAANGELIM-VERMELHO MAÇARAMDUBAANGÍCO-PRETO MUIRACATIARAANGÍCO-VERMELHO PAU-AMARELOBACURI PAU-MULATOBACURI-DE-ANTA ROSADINHOCUPIÚBA PAU-ROXOEUCALIPTO-R SAPUCÁIAFAVA-ORELHA-DE-NEGRO TANIBUCAFAVEIRA-AMARGOSA TALAJUBAGARAPA TIMBORANAGOIABÃO UXIFONTE: IPT – MADEIRA – USO SUSTENTÁVEL NA CONSTRUÇÃO CIVIL, 20031.7 - DIMENSÕES COMERCIAIS DA MADEIRAApresenta-se a nomenclatura, seguida das seções comerciais das madeiras encontradascomercialmente no Brasil. A) DIMENSÕES COMERCIAIS DA MADEIRA SERRADA NOMENCLATURA SEÇÃO TRANSVERSAL NOMINAL (CM) Ripas 1,2 x 5,0 1,5 X 5,0
  12. 12. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 12 Ripões 2,0 x 5,0 2,5 X 6,0 Sarrafos 2,0 x 10,0 3,0 X 12,0 3,0 X 16,0 Caibros 5x6 6X6 Caibrões 6X8 Pontaletes 7,5 x 7,5 10 X 10 Vigotas, Vigas 6 x 12 6 X 16 10 x 20 10 x 24 10 x30 Tábuas 2,5 x 22 2,5 X 30 Pranchas 4 x 20 4 X 30 Pranchões 6 x 20 6 X 30 Pilares 12 x 12 15 X 15 17 X 1 7 20 X 20 B) DIMENSÕES USUAIS DAS TORAS DE MADEIRAS (POSTES ROLIÇOS) TIPO DIÂMETRO COMPRIMENTO (M) BASE (CM) TOPO (CM) 7 Leve 18,5 13,7 8 Leve 19,7 14,0 20,8 14,3 9 Leve 23,6 17,2 27,7 21,3 Leve 21,6 14,6 10 Médio 24,8 17,8 Pesado 28,6 21,6 Leve 22,6 15,0 11 Médio 25,8 18,1 Pesado 29,9 22,3 Leve 23,6 15,3 12 Médio 26,7 18,5 Pesado 30,8 22,6 Médio 25,4 16,2 13 Pesado 29,6 20,4 Médio 26,4 16,5 14 Pesado 30,6 20,7 Médio 27,0 16,5 15 Pesado 30,8 20,4
  13. 13. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 13 Médio 28,0 16,9 16 Pesado 32,4 21,3 Médio 29,3 17,5 17 Pesado 33,7 22,0 Médio 29,9 17,5 18 Pesado 34,4 22,0 Médio 31,2 17,8 19 Pesado 36,3 22,0 Médio 32,5 17,8 20 Pesado 37,7 22,6C) TABELA TIPOS DE MADEIRA E RESISITENCIA NORMA NBR 7190/1997
  14. 14. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 14
  15. 15. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 15D) CLASSIFICAÇÃO DAS PEÇAS DE MADEIRA DE ACORDO COM A NORMA NBR 7190/1997 Primeira categoria: são peças cujas características mecânicas são iguais a, pelo menos, 85% das obtidas em pequenos corpos de prova isentos de defeitos. A madeira é de qualidade excepcional, sem nós e retilínea. Segunda categoria: apresenta características mecânicas iguais a, pelo menos, 60% dos valores correspondentes aos obtidos em ensaios com pequenos corpos de prova isentos de defeitos. A madeira é de qualidade estrutral corrente, com pequenas incidências de nós firmes e outro defeitos. Terceira categoria: madeira de qualidade estrutural inferior, com nós em ambas as faces.E) TENSÃO ADMISSÍVEL A tensão admissível na madeira pode ser determinada pela fórmula: O coeficiente de segurança para a madeira é: O conceito de tensão admissível é muito aplicado para os pré-dimensionamentos da estrutura e portanto, muito utilizado na concepção inicial da estrutura no projeto de arqutitetura. Para dimensionamento final devemos buscar o dimensionamento com um especialista em estrutura de madeira.
  16. 16. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 162 - ESTRUTURA PORTANTE DE VIGA E PILARCARACTERÍSTICAS DAS CONSTRUÇÕES EM ESTRUTURA DE VIGA E PILAR DEMADEIRAA estrutura das casas em madeira pode ser composta de pilares portantes e vigas principaiscomo no desenho abaixo. As vigas secundarias estão posicionadas unidirecionalmentesobre as vigas principais. Em geral, essas estruturas possuem um vão máximo de madeirasmaciças de 4 a 5m de vão. Quando os vãos são maiores, recomenda-se trabalhar commadeiras laminadas. As vigas secundárias apresentam uma distância que varia de 40 a60cm uma da outra. Em geral a estrutura de madeira deve ser contraventada e estabilizadaao vento.ELEMENTO DE CONTRAVENTAMENTO – ESTABILIZAÇÃO AO VENTO
  17. 17. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 17DISPOSIÇÃO ESTRUTURAIS POSSSIVEIS EM CONSTRUÇÕES EM MADEIRA
  18. 18. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 18FONTE CONSTRUIRE EM BOIS, ADAPTADO POR MEIRELLES;SILVA.
  19. 19. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 19.EM AMBAS AS SITUAÇÕES OS PROFISSIONAIS DEVEM TRABALHAR COM ALIGAÇÃO ASSOCIADADA A UMA LIGAÇÃO POR PREGOS OU PARAFUSOS.
  20. 20. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 20 Obs: Tomar cuidado ao utilizar a ligação acima, pois o esforço fica perpendicular à fibra.
  21. 21. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 21ENCONTRO DA BASE DE CONCRETO COM O PILAR DE MADEIRA Figura: Pilar Interno. Fonte: CONSTRUIRE EN BOIS.Figura: Pilar Externo.Fonte: DIAS, ALAN ; 2008
  22. 22. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 22 Pilar com chapa interna, encostado da base Pilar com chapa interna, afastado da base.
  23. 23. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 23 Figuras: Pilar em tora com chapa interna. Para uso em pilar interno. Figura: Pilar em tora com chapa externa. Para uso em pilar externo.
  24. 24. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 2410 - LIGAÇÕES E CONEXÕES METÁLICASAs ligações representam um importante ponto no dimensionamento das estruturas demadeira. A norma de madeira brasileira considera pinos metálicos,c cavilhas de madeira econectores metálicos. Os pinos metálicos são os parafusos e pregos. Os conectoresmetálicos podem ser conectores em L, conectores em T, chapas de aço (para os estribos,presilhas), chapas denteadas ( tipo Gang-Nail) e anéis metálicos.O diâmetro mínimo dos pregos é de 3 mm com tensão de escoamento mínima de 600MpaO diâmetro mínimo dos parafusos é 10 mm com tensão de escoamento mínima de 240MpaA) LIGAÇÕES VIGA SECUNDARIA E VIGA PRINCIPALCONECTOR UTILIZADO PARA PEÇAS SUBMETIDAS A TRAÇÃO - Chapas de açoassociados com parafusos
  25. 25. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 25CONECTORES GANG-NAIL ( CHAPA DENTADA )CONEXÃO EM SANDUÍCHE COM REFORÇO EM MADEIRA Figuras: Conexão em sanduíche com reforço de madeira.
  26. 26. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 26B) LIGAÇÕES PILAR E VIGA / VIGA SECUNDÁRIA E PRINCIPALFiguras: Conector metálico tipo T ( conector utilizado nas ligações de vigas principais esecundárias e ligação de pilar e viga)
  27. 27. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 27Figura: Conector metálico tipo L ( conector utilizado nas ligações de vigas principais esecundárias e ligação de pilar e viga) Figuras: Conexão com peças metálicas
  28. 28. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 28 Figura: Conexão com apoio de madeira. Figura: Conexão a partir do encaixe.
  29. 29. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 29 C) PILARES COMPOSTOS
  30. 30. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 30 3 COBERTURAS
  31. 31. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 313.1 - TRELIÇASSão estruturas planas verticais, pois recebem cargas paralelamente ao seu plano,transmitindo-as aos seus apoios. As treliças apresentam formas triangulares, com nósarticulados e carregamento aplicados nos nós. A) TRELIÇA PRATT Em geral mais utilizada na estrutura metálica, pois suas diagonais são tracionadas.
  32. 32. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 32 B) TRELIÇA HOWE Em geral é mais utilizada nas estruturas de madeira, pois suas diagonais são comprimidas podendo ser confeccionada no sistema de sambladuras (encaixes). A madeira quando aplicada na treliça é tão eficiente quanto o aço, pois as barras da treliça são pequenas barras, e apresentam compressão, ou tração pura na direção paralela a fibra da madeira.
  33. 33. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 333.2 – TESOURASAs tesouras são treliças de banzos inclinados. D) TESOURA PRATT: E) TESOURA HOWE:
  34. 34. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 343.3 - COMPONENTES DA COBERTURA DE MADEIRA PARA TELHAS CERÂMICASA estrutura principal é constituída pelas tesouras, etc...E a trama é o quadriculadoconstituído de terças, caibros e ripas, que se apoiam sobre a tesoura, e servem de apoio àstelhas.A) MATERIAIS UTILIZADOS NAS ESTRUTURASPodemos utilizar todas as madeiras naturais brasileiras para a estrutura de telhado, noentanto a peroba rosa foi à madeira mais utilizada em coberturas. Hoje a peroba rosa estáem extinção e os pesquisadores do instituto de pesquisas tecnológicas IPT(2003)recomendam outras madeiras em substituição à peroba rosa. Veja Tabela (NBR7190/1997) apresentada outros tipos de madeira em substitução a peroba rosa. Observarcom atenção que uma madeira que apresenta a mesmas características físicas e mecânicasda peroba rosa é a cupiúba, vendida muitas vezes como peroba rosa ou peroba do Pará.Esta madeira apresenta como característica física um odor característico muito forte.As madeiras serradas das toras já são padronizadas em bitolas comerciais. No entanto,existem casos onde os dimensionamentos das peças exigem peças maiores ou diferentes,assim sendo deve-se partir para seções compostas. Terças e vigas: 6x12cm ou 6x16cm Caibros: 5x6cm ou 6x8 cm; 5x7 Ripas: 1,5x5cm ou 1,2X5OBS: Para bitolas diferentes ou comprimentos maiores, o preço da peça aumenta.
  35. 35. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 353.4 - ELEMENTOS UTILIZADOS NAS TESOURASA tesoura é compostas pelos elementos • Banzo Superior: peça de sustentação da terça, indo do ponto de apoio da tesoura do telhado ao cume, geralmente trabalham à compressão. Popularmente conhecido como Perna • Banzo Inferior: peça que corre ao longo da parte inferior da tesoura e vai de apoio a apoio, geralmente trabalham à tração. Popularmente conhecido como Linha. • Estribo: são ferragens que garantem a união entre as peças das tesouras. • Montante: peças que ligam a banzo superior ao banzo inferior. Popularmente são conhecidos como pendural o montante central, e os demais de tirantes. • Diagonal e escoras são peças inclinadas que ligam o banzo superior ao banzo inferior, encontram-se, geralmente, em posição oblíqua. Popularmente são chamadas de asna a que sai do pé do montante central, as demais de escoras. Na treliça howe trabalham à compressão.
  36. 36. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 36 A) FORMAS DE LIGAÇÕES USADAS NA TESOURA COM PEÇAS MACIÇAS:
  37. 37. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 37Em tesouras simples no mínimo devemos saber: • As tesouras devem ser contraventadas, com mãos francesas e diagonais na linha da cumeeira.(contraventamento no plano longitudinal) • O espaçamento máximo entre duas tesouras é de aproximadamente 4 m; 4,5m • O espaçamento ideal entre duas terças, com telhas cerâmica é de 1,6 m. • O espaçamento entre dois caibros é de 50 cm • O espaçamento entre duas ripas depende da galga da telha (gabarito da telha).Quando todas peças são maciças temos que ligar os nós da estrutura, principalmente oencontro dos montantes com os banzos com chapa de aço. A chapa de aço pode ser porfora da estrutura (chapa dentada tipo gang-nail ou chapa lisa associada com parafuso).Quando o projetista não quer a chapa apareça ela pode ser inserida dentro damadeira e passamos o parafuso.
  38. 38. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 38OBS: L= acima de 6 metros, até 25 metros de comprimento.CONTRAVENTAMENTO NO PLANO LONGITUDINAL DA COBERTURAA) TERÇASAs terças apóiam-se sobre duas tesouras consecutivas ou pontaletes, e suas bitolasdependem do espaço entre elas (vão livre entre tesouras), do tipo de madeira e da telhaempregada. Podemos adotar na prática as madeiras. 6x12 se vão entre tesouras não exceder a 2,50m a 3m 6x16 para vãos entre 2,50 a 4,0m.
  39. 39. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 39Para vãos maiores que 4,0 devemos utilizar bitolas especiais o que não é aconselhável peloseu custo. As terças são peças horizontais colocadas em direção perpendicular às tesourase recebem o nome de cumeeiras quando são colocadas na parte mais alta do telhado(cume), e contra frechal na parte baixa.A tabela abaixo mostra modulações entre terças e entre duas tesouras em função do tipo detelha. Distância entre Francesa, romana, Colonial ou paulista terças (m) portuguesa ou plan 1.00 a 1.20 2.85 3.50 2.65 3.40 1.21 a 1.40 2.70 3.30 2.50 3.20 1.41 a 1.60 2.60 3.15 2.40 3.10 1.61 a 1.80 2.45 3.05 2.30 2.45 1.81 a 2.00 2.40 2.90 2.20 2.85 2.01 a 2.20 2.30 2.80 --- ---Seção transversal 6 X 12 6 X 16 6 X 12 6 X 16da terça (cm)TABELA – DISTÂNCIAS ENTRE TESOURAS (Vão das terças)( telha cerâmica )B) CAIBROSOs caibros são colocados em direção perpendicular as terças, portanto paralela às tesouras.São inclinados, sendo que seu declive determina o caimento do telhado.A bitola do caibro varia com o espaçamento das terças, com o tipo de madeira e da telha.Podemos adotar na prática e utilizando as madeiras. terças espaçadas até 2,00m usamos caibros de 5x6. quando as terças excederem a 2,00, e não ultrapassarem a 2,50, usamos caibrosde 6x8 chamado de caibrões.Os caibros são colocados com uma distância máxima de 0,50m (eixo a eixo) para que sepossa usar ripas comuns de 1,2x5 cmC) RIPASAs ripas são a última parte da trama e são pregadas perpendiculares aos caibros. Sãoencontradas com seções de 1,2x5,0cm ou 1,5x5,0cm.O espaçamento entre ripas depende da telha utilizada. Para a colocação das ripas énecessário que se tenha na obra algumas telhas para medir a sua galga. Elas são colocadasdo beiral para a cumeeira, iniciando-se com duas ripas ou sobre testeira.Portanto, para garantir esse espaçamento constante, o carpinteiro prepara uma guia (galga). As ripas suportam o peso das telhas, devemos, portanto, verificar o espaçamentoentre os caibros. Se este espaçamento for de 0,50 em 0,50m, podemos utilizar as ripas 1,2x5,0m.
  40. 40. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 40D) GALGASGabaritos das telhas cerâmicas que definem o espaçamento entre duas ripas, observandoque as dimensões apresentadas acima para cada telha devem ser verificadas com ofabricante, pois existe muita variação no tamanho da telha de fabricante para fabricante. Fonte: IPT3.4 - LIGAÇÕES E EMENDAS POR SAMBLADURASAs sambladuras são encaixes realizados entre as peças inclinadas da tesoura, como entre adiagonal e os banzos.Segundo Moliterno (1999) d = altura da peça a = recorte, a > 2cm 1/8d < a < 1/4 dA figura abaixo mostra a tensão de cisalhamento paralelo à fibra, gerado pelo banzoinclinado:
  41. 41. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 41ETAPAS PARA GERAR UM ENCAIXE POR SAMBLADURA (1 DENTE): - Traçar primeiro linhas de eixo. -
  42. 42. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 42DETALHE COM 2 DENTES:
  43. 43. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 43 FONTE: MOLITERNO, AFONTE: MOLITERNO, A. FONTE: MOLITERNO, A.
  44. 44. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 44 Fonte: PFEIL, adaptado por MEIRELLES; SILVA. .
  45. 45. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 45TESOURA COM MONTANTES EM SANDUÍCHES DETALHE 1 DETALHE 2 DETALHE 3
  46. 46. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 46CONCEITO DE NÓ:
  47. 47. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 473.5 - REVESTIMENTO EXTERNO - TELHASNeste capítulo iremos abordar as telhas cerâmicas visto serem as mais utilizadas em obrasresidenciais. As demais telhas (fibrocimento, alumínio, galvanizada) são mais utilizadas emobras comerciais e industriais. Para a sua utilização, é conveniente solicitar a orientação deum técnico do fabricante ou mesmo o uso de catálogos técnicos atualizados. Para inclinações de telhados acima de 45º, recomenda-se que as telhas sejam furadas paraserem amarradas ao madeiramento, com arame galvanizado ou fio de cobre.Ao cobrir, usar régua em vez de linha, desde a ponta do beiral até a cumeeira, e deslocar deacordo com a medida da telha, cobrindo sempre do beiral para a cumeeira, colocando duasripas sobreposta ou testeira para regularmos a altura da 1ª telha. As telhas cerâmicas maisutilizadas são: • Francesa ou Marselha • Paulista ou Canal ou Colonial • Plan • Romana • PortuguesaA) TELHA FRANCESA Tem forma retangular, são planas e chatas, possuem numa das bordas laterais dois canais longitudinais. Nas bordas superior e inferior possue dois cutelos em sentido oposto para encaixe. Os encaixes em seus extremos servem para fixação e para evitar a passagem da água. 15 unidades por m2 Peso: 45 kgf/m2 - seca e 54 kgf/m2 - saturada dimensões: aproximadamente 40 cm de comprimento, 24 cm de largura
  48. 48. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 48 B) TELHA PAULISTA Constituem-se de duas peças diferentes capa e canal. O canal tem função de conduzir a água e a capa de cobrir o espaço entre dois canais. 26 - 27 unidades por m2 peso: 69 kgf/m2-seca; 83 kgf/m2-saturada dimensões aproximadas: canal - comprimento 46cm, largura 18cm capa - comprimento 46cm, largura 16cm C) TIPO PLAN Constituem-se de duas peças diferentes capa e canal, com cantos arredondados e a seção retangular. 26 unidades por m2 Declividade de 20 a 30% peso: 72 kgf/m2-seca: 86 kgf/m2-saturada dimensões do canal aproximadas : comprimento 46cm e largura 18cm dimensões da capa aproximadas: comprimento 46cm e largura 16cm
  49. 49. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 49D) TELHA ROMANA E TELHA PORTUGUESA A telha romana tem o mesmo formato que as telhas plan, somente que nesses tipos o canal é junto com a capa. 16 peças por m2 peso: 48 kgf/m2-seca; 58 kgf/m2-saturada dimensões: 41,5cm de comprimento e 21,6cm de larguraF) BEIRAISBeiral é a parte do telhado que avança além das paredes externas, geralmente tem umalargura variando entre 0,40 a 1,00m e o mais comum é 0,60; 0,80.3.6 - FORMAS DOS TELHADOSOs telhados são constituídos por linhas (vincos) que lhes confere as diversas formas. Asprincipais linhas são: Cumeeiras (C) Espigões (E) Águas-furtadas ou rincões. (A)A cumeeira é um divisor de águas horizontais e está representada na figura pela letra (C)os espigões são, também, um divisor de águas, porém, inclinados, letra (E)as águas-furtadas ou rincões são receptadores de água inclinados, letra (A)
  50. 50. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 50O telhado pode terminar em oitão ou em água. Temos um telhado com duas águas e,portanto dois oitões. Os telhados de quatro águas, não possuem oitões.TIPOS DE TELHADO COM UMA ÁGUA:COM DUAS ÁGUAS:
  51. 51. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 51COM TRÊS ÁGUAS:COM QUATRO ÁGUAS:3.7 - REGRA GERAL PARA DESENHO DAS LINHAS DO TELHADOAs águas do telhado ou os panos tem seu caimento ou inclinação de acordo com o tipo detelha utilizada.Considerações para o traçado do telhado:Iniciamos o traçado pelo maior retângulo em planta, pos ele irá apresentar a cumeeira maisalta1- Os espigões são as bissetrizes do ângulo interno da planta, formado entre as paredes esaem dos cantos internos.2- As águas-furtadas são as bissetrizes do ângulo externo da planta, formado entre asparedes e saem dos cantos externos.3- Quando temos uma cumeeira em nível mais elevado da outra, fazemos a união entre asduas com um espigão, e no encontro do espigão com cumeeira mais baixa nasce uma águafurtada.
  52. 52. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 523.8 – SOLUÇÃO PARA ESTRUTURA DE UMA COBERTURA
  53. 53. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 53
  54. 54. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 54 4 TRELIÇAS
  55. 55. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 55Tipos de ligações usadas em treliças:
  56. 56. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 56Fonte: Construire en Bois adaptado por MEIRELLES; SILVA.
  57. 57. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 57 5 MADEIRA LAMINADA
  58. 58. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 58A) CARACTERÍSTICASLaminas de madeira maciças coladas com espessuras inferiores a 4,5cm. As laminas sãoretiradas na direção longitudinal da fibra da madeira e coladas compondo uma viga de alturamaior mantendo a direção longitudinal ao longo do comprimento da viga.As colas mais utilizadas são as resorcinas, melanina, uréia e acetato. Sendo que resorcina ea melanina podem ficar expostas ao tempo (podem ser usadas como estruturas externas),exemplo: a estrutura do barco.A madeira laminada é muito utilizada em estruturas curvas como os arcos e cascos dosbarcos. As madeiras utilizadas são madeiras de reflorestamento. Bitolas Padronizadas: Largura (mm) Altura (mm) Comprimento (mm) 104, 130, 156, 182, 208, 234, 65 6400 260, 286, 312, 338 104, 130, 156, 182, 208, 234, 90 6400 260, 286, 312, 338 104, 130, 156, 182, 208, 234, 110 6400 260, 286, 312, 338 104, 130, 156, 182, 208, 234, 145 6400 260, 286, 312, 338 104, 130, 156, 182, 208, 234, 180 6400 260, 286, 312, 338 Bitolas especiais sob consulta Fonte: STELLA (www.stella.com.br)
  59. 59. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 59SISTEMAS UTILIZADOS EM MADEIRA LAMINADA E SEU PRÉ-DIMENSIONAMENTO FONTE: www.habitlegno.it/assets/images/tabgrigia.gif
  60. 60. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 60 6 PÓRTICOS
  61. 61. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 61TIPOS DE PÓRTICOS:
  62. 62. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 62Vãos usuais em pórticos de madeira no formato capelinha: 30 a 40 metros no máximo.
  63. 63. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 63 A) Ligação por conector:B) Madeira laminada colada.
  64. 64. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 64PÓRTICO EM MADEIRA LAMINADA COLADA:F = ¼ L (ideal) F = flechaH = 2% L L= vão
  65. 65. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 65Detalhe da base do arco de madeira laminada com articulação metálica:
  66. 66. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 66VIGAS VAGÕES: As vigas armadas são vigas simples ou compostas, reforçadas com tirantes inferiores.Estes tirantes são em geral vergalhões redondos, de aço comum, ancorados nasextremidades com rosca e porca. Os pontos de apoio dos tirantes na madeira são em geralguarnecidos de chapas metálicas, com o fim de reduzir as tensões de apoio.
  67. 67. APOSTILA DE MADEIRA 6ª semestre/2010 67BibliografiaASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. - NBR 7190 - Projeto de estruturasde Madeira. Rio de Janeiro, 1997.CALIL Jr. C.: BARALDI, L. T. STAMATO, G. C.; FERREIRA, N. dos S.; Notas de Aula-Set406-Estruturas de Madeira. USP/EESC/ LAMEM, São Carlos, 1999IPT. Madeira – uso sustentável da madeira na construção civil. São Paulo: IPT, 2003NATTERER, J. et al Construire en bois. Press Polytechniques et universitaires romandes.Paris, 1986.MOLITERNO, Antonio. Caderno de Projetos de Telhados em Estruturas de Madeira. 2a.Ed. Ampliada. São Paulo: Edgar Blücher, 1999.PFEIL, W. PFEIL, M. ESTRUTURAS DE MADEIRA. RIO DE JANEIRO:LTC, 6.ED.RITTER, M. A. Timber Bridges. Forest Products Laboratory- Forest sevice, Madisson, 1990

×