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1.4. Sistemas estruturais em
madeira
1.4.1. Análise estruturalEstuda as estruturas se preocupando basicamente com a determinação dos esforços e das deformações a que elas estão submetidas quando solicitadas por agentes externos tais como:
Variação de
temperaturaCarregamentos
externos
Movimentação
de seus apoios
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Grandezas fundamentais
• Força:
• Momento:
Usuais nas estruturas
Carga Concentrada devido ao peso de objetos
Carga distribuída devido à parede
Carga distribuída devida ao vento
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1.4.2. Estruturas isoestáticas
• Apoio articulado móvel:
• Apoio articulado fixo:
• Apoio engastado:
1.4.3. Treliças de cobertura
• Sistemas treliçados e nomenclatura dos elementos:
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• Tipos de estruturasA estrutura pode assumir formas diferentes:
1 água 2 águas
Várias águas
• Tipos de telhas:Telha de Aço: Material resistente, são leves e duráveis; fornecidas em diversos tamanhos; pode ser combinada para um efeito térmico e acústico; pode ser utilizada também em fechamentos laterais.
Telha de Alumínio: Resistentes a ambientes externos variáveis, como maresia e outros fatores; facilidade de manuseio; pode ser intercalada com material isolante térmico.
Telha de Cerâmica: Ótimo desempenho térmico e acústico; diversidade e opções de modelos, podem ser pintadas com tintas apropriadas; facilidade de manuseio.
Telha de Concreto: Excelente resistência mecânica; duráveis e de fácil manuseio; diversidade de cores; resistentes a mudanças climáticas; baixo índice de absorção de água.
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Telha de Cobre: Material leve; resistente à corrosão; pouca manutenção durante a vida útil; diversos modelos.
Telha de Fibrocimento: Diversos tamanhos; duráveis e fácil manuseio; resistente a mudanças climáticas e corrosão; ótimo desempenho acústico; elevada resistência mecânica.
Telha de Plástico: São leves, facilitam transporte e manuseio; resistentes; faciltam limpeza e manutenção; atuam como isolantes térmicos e acústicos; resistentes a produtos químicos; diversas cores; resistentes à luz solar.
Telha de Vidro: Não sofre corrosão; leves e de fácil manuseio; resistentes e duráveis; diversos modelos; baixa manutenção durante sua vida útil.
• Geometria da cobertura:
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• Sistemas de contraventamentos:� telhado com maior inclinação
�Treliças de cobertura e sistemas de contraventamentos:(telhado pouco inclinado)
Modo de flambagemdo banzo superior fora do plano da treliça:
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1.4.4. Vigamentos para pisos
Vigamento para piso de madeira:
http://casa.hsw.uol.com.br/construcao-de-uma-casa7.htm
O piso é iniciado com um forro de madeira tratada em contato direto com os tijolos da parede (ou concreto da fundação).
O piso é construído sobre a soleira de madeira (5x25 cm).
As vigas secundárias se encontram na viga principal
A estrutura do piso é coberta com madeira compensada ou OSB de 1,25 cm ou 1,58 cm.
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1.4.5. Pórticos
Estruturas da década de 50 e 60 construídas pelo Brasil pelo Eng. Edmundo Callia. A madeira utilizada sempre foi o pinho do paraná, laminado e colado ou laminado e pregado.
http://estruturasdemadeira.blogspot.com/2007/04/edmundo-callia-parte-2-fotos-de-obras.html
Pórtico triarticulado treliçado
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Pórtico triarticulado em madeira laminada colada
Pórtico triarticulado em madeira laminada colada – hastes retas
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1.4.6. Pontes em madeiraAo longo dos séculos, diversos sistemas estruturais, têm sido adotados. Destacam-se os sistemas em:
(a) Vigas retas(b) Treliças de várias geometrias
(c) Arcos (d) Pórticos
Um importante aspecto do projeto de pontes é a durabilidade.
Ponte Vechio (Itália): Projeto de 1568 do arquiteto Andrea Palladio.
Para manter a madeira sempre seca, o projeto previa cobertura.
Ponte de vihantasalmi (Finlândia).
As modernas pontes geralmente não são construídas com coberturas e a proteção da madeira deve ser garantida por tratamentos para preservação, revestimentos impermeáveis do tabuleiro e detalhes construtivos.
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(a) Pontes em vigas retas
Peças roliças Peças serradas
Peças laminadas coladas
(b) Pontes em vigas treliçadas
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1.4.7. Estruturas aporticadas para edificações
As vigas secundárias do piso transferem cargas verticais para as vigas principais e estas para os pilares.Os pilares transferem as cargas das vigas para as fundações.
Ligação de apoio vertical da viga por contato no pilar. Edificação de um andar
�Tipos de ligações viga-pilar:
Esquema com seção dupla permite a continuidade da viga e do pilar, e a ligação pode ser feita por meio de conectores ou pinos metálicos
Apoio da viga em um berço metálico pregado no pilar
�Elementos de contraventamento vertical para edificações:
•A estabilidade da edificação tendo em vista as ações horizontais (vento) e os efeitos de desalinhamento de pilares, dependem da rigidez das ligações viga-pilar.•Se as ligações forem rígidas, as cargas horizontais atuam sobre pórticos formados pelas vigas e pilares.•Para ligações viga-pilar flexíveis (próximas de uma rótula), a estabilidade lateral da edificação depende de sistemas de contraventamento vertical como (a) paredes diafragmas ou (b) treliçados em “X”.
(a) (b)
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1.4.8. Cimbramentos de madeiraSão estruturas provisórias destinadas a suportar o peso de uma estrutura em construção até que se torne autoportante.As características de elevada resistência e reduzido peso específico da madeira, aliadas à facilidade de montagem e desmontagem de peças, tornaram este material vantajoso para uso em estruturas de cimbramentos.
Sistema tradicional de fôrmas de madeira para vigas e lajes em concreto
Requisitos necessários:
-Rigidez: Para resistir as cargas de peso do concreto sem deformação apreciável;
- Estanqueidade: Para evitar o vazamento de nata de cimento.
Seção transversal de um escoramento em montantes verticais de madeira roliça, contraventados nas direções transversal e longitudinal. Na parte superior estão ilustrados detalhes construtivos das fôrmas em madeira serrada.
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Escoramento em torres e mãos-francesas de madeira, para viaduto rodoviário em vigas contínuas de 30 m de vão. As torres mais altas do escoramento têm 40 m. As torres foram executadas com madeira roliça e as mãos-francesas com madeira serrada. Viaduto sobre o Vale dos Diabos, BR-158/RS. Projeto estrutural de Walter Pfeil. Projeto de escoramento: Eng. Viktor Boehm (1960).