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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO DO SULFAENG FACULDADE DE ENGENHARIAS, ARQUITETURA E URBANISMO E GEOGRAFIA

TRABALHO DE ESTRUTURAS DE MADEIRA

ALUNOSALINE DA SILVA VIEIRAJULIANA EMI SHIMABUKUROOTVIO MORAIS CALDAS

PROFESSORACHRISTIANE AREIAS TRINDADE

CAMPO GRANDE - MS2014

TRABALHO DE ESTRUTURAS DE MADEIRA

AlunosAline da Silva VieiraJuliana EmiShimabukuroOtvio Morais Caldas

Disciplina: ESTRUTURAS DE MADEIRAProfessor: CHRISTIANE AREIAS TRINDADE

Trabalho acadmico Apresentado ao curso Engenharia Civil da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul como requisito parcial para concluso da disciplina de Fundaes I.Orientadora: Christiane Areias Trindade

Campo GrandeNovembro 2014

Sumrio1.DADOS PRELIMINARES DO PROJETO32.CLCULO DA AO DO VENTO53.DIMENSIONAMENTO DA TERA123.1.CARGAS ATUANTES123.2LARGURA DE INFLUNCIA DAS TERAS133.3CLCULO DAS CARGAS TOTAIS ATUANTES133.3.1TERA 1143.3.2.TERA 2 e 3153.4.ESFOROS INTERNOS163.4.1.TERA 1163.4.2.TERA 2 e 3193.5.VERIFICAO DAS CONDIES ESTABELECIDAS PELA NBR 7190233.5.1.FLEXO SIMPLES OBLQUA233.5.2.CISALHAMENTO273.5.3.DESLOCAMENTO303.5.4.ESTABILIDADE LATERAL32

1. DADOS PRELIMINARES DO PROJETOO projeto se trata de uma trelia (tesoura e tera) feita de madeira que servir de cobertura para uma edificao, com os seguintes dados: Local da construo: Campo Grande - MS P direito: 2,80 m Largura da construo: 8,70 m Comprimento da construo: 9,25 m Fator Topogrfico: Terreno plano ou fracamente acidentado Estrutura de apoio do telhado: trelia tipo Howe Inclinao do banzo superior da trelia (declividade): 19 graus Dimenses das seo transversal das teras: 6 cm x 16 cm Dimenses das seo transversal das ripas: 2,5 cm x 5cm Dimenses das seo transversal dos caibros: 5 cm x 6 cm Espaamento horizontal entre as teras: 1,45 m Espaamento entre as ripas: 0,5112 m Espaamento horizontal entre os caibros: 0,4625 m Vo entre as tesouras: 2,3125 Madeira Classe C40 (umidade 16%) Telhado: duas guas Telhas: Telha Francesa ou Marselha h/l= 0,172

Dados para o clculo simplificado de telhados convencionais de madeira :

Logo as medidas adotadas esto entro dos limites estabelecidos.

2. CLCULO DA AO DO VENTO

Dados Geomtricosb = 8,70 m a = 9,25 m b1 = 2 * hb1 = 2 * 5,20b1 = 10,40moub1 = b/2b1 = 8,70/2b1 = 4,35mAdota-se o menor valor, portanto:b1 = 4,35 m

a1 = b/3a1 = 8,70/3a1 = 2,90moua1 = a/4a1 = 9,25/4a1 = 2,31mAdota-se o maior valor, porm a1 2 * h 2 * 5,20 = 10,40 mPortanto:a1 = 2,90 m

a2 = (a/2) - a1a2 = (9,25/2) - 2,90a2 = 1,73 m

h = 5,20 m h1 = 1,60 m = 20,19 d = 2,50 m

rea das aberturasFixasFace A1 = 4,32 m Face A2 = 3,42 m Face A3 = 5,28 m Face B1 = 4,68 m Face B2 = 6,12 m Face B3 = 4,80 m Face C1 = 0,00 m Face C2 = 0,00 m Face D1 = 0,00 m Face D2 = 2,64 m

MovisFace A1 = 0,00 m Face A2 = 0,00 m Face A3 = 0,00 m Face B1 = 0,00 m Face B2 = 0,00 m Face B3 = 0,00 m Face C1 = 0,00 m Face C2 = 0,00 m Face D1 = 0,00 m Face D2 = 0,00 m

Velocidade bsica do ventoVo = 45,00 m/s Fator Topogrfico (S1)Terreno plano ou fracamente acidentadoS1 = 1,00

Fator de Rugosidade (S2)Categoria IVClasse AParmetros retirados da Tabela 2 da NBR6123/88 que relaciona Categoria e Classeb = 0,86Fr = 1,00p = 0,12

S2 = b * Fr *(z/10)exp pS2 = 0,86 * 1,00 *(6,80/10)exp 0,12S2 = 0,82

Fator Esttico (S3)Grupo 3S3 = 0,95

Coeficiente de presso externaParedesVento 0

Vento 90

TelhadoVento 0

Vento 90

Cpe mdio = -1,10

Coeficiente de presso internoCpi 1 = 0,20Cpi 2 = -0,30

Velocidade Caracterstica de VentoVk = Vo * S1 * S2 * S3Vk = 45,00 * 1,00 * 0,82 * 0,95Vk = 35,10 m/s

Presso Dinmicaq = 0,613 * Vkq = 0,613 * 35,10q = 0,76 kN/m

Esforos ResultantesVento 0 - Cpi = 0,20

Vento 0 - Cpi = -0,30

Vento 90 - Cpi = 0,20

Vento 90 - Cpi = -0,30

3. DIMENSIONAMENTO DA TERA

2. 3. 3.1. CARGAS ATUANTES

Cargas Permanentes Peso prprio da telha: g=0,45 KN/m Peso da Tera, Caibro e Ripa: g= 7,95 KN/m Peso prprio do forro no beiral (tera 1): g=0,05 KN/m

Carga de construo Q= 1KN

Carga acidental Peso de gua: q= 0,113KN/m

Vento Esforos Resultantes no Beiral

Vento 0 - Cpi = 0,20 Vento 0 - Cpi = -0,30

Vento 90 - Cpi = 0,20 Vento 90 - Cpi = -0,30

Logo:

(vento atuante no telhado)

1. 2. 3. 3.1 3.2 LARGURA DE INFLUNCIA DAS TERAS

Tera 1: 1,825 m (inclinada-vento)Tera 1: 1,725 m (horizontal)Teras 2 e 3: 1,530 m (inclinada-vento)Teras 2 e 3: 1,450 m (horizontal)

3.3 CLCULO DAS CARGAS TOTAIS ATUANTES

3.3.1 TERA 1 3. 3.1. 3.2. 3.3.

Resultante do vento:

Logo:

3. 3.1. 3.2. 3.2.1. 2) 3) 3.1. 3.2. 3.3. 3.3.1. 3.3.2. TERA 2 e 3

Logo:

1. 2. 3. 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. ESFOROS INTERNOSOs valores dos esforos de clculo (momento fletor e esforo cortante), em cada uma das direes "x"e "y", para a verificao dos estados limites ltimos na tera, devem ser tomados na seo mais crtica. OBS: No dimensionamento foi considerado que a carga varivel esta localizada na tera 2, considerando que neste local causam esforos de maior mdulo na trelia.

2) 3) 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.4.1. TERA 1 carga permanente

carga acidental

vento

Combinaes dos esforos: Carregamento 1

Carregamento 2

3.4.2. TERA 2 e 3

E ainda na Tera 2 considerar a carga varivel Q=1 KN

Combinaes dos esforos: Carregamento 1

Carregamento 2

Considera-se ainda na tera 2 o seguinte carregamento:

1. Carregamento 3 (g,Q)

3.5. VERIFICAO DAS CONDIES ESTABELECIDAS PELA NBR 7190

3.5.1. FLEXO SIMPLES OBLQUAKmod

Kmod = 0,70

Considerando Dicotiledneas C40 temos que:

1. 2. 3. 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.5. 3.5.1. 3.5.1.1. TERA 1Condio de Segurana

1 carregamento

Condio de segurana : I.

+ 0,5 x = 7443,26 KN/m 20000 KN/m

0,5 x + = 6800,60 KN/m 20000 KN/mII.

6015,60 + 0,5 x 3789,50 = 7910,40 KN/m 20000 KN/m

0,5 x 6015,60 + 3789,50 = 6797,30 KN/m 20000 KN/m

2 carregamento

Condio de segurana:

-20430+ 0,5 x 2315,80 = -19272 KN/m 20000 KN/m

-20430 x 0,5 + 2315,80 = -7899,10 KN/m 20000 KN/m

3.5.1.2. TERA 2 e 3

Condio de Segurana

1 carregamento

Condio de segurana : I.

3710,94 + 0,5 x 3578,95 = 5500,41 KN/m 20000 KN/m

0,5 x 3710,94 + 3578,95 = 5434,42 KN/m 20000 KN/mII.

3476,56 + 0,5 x 3263,16 = 5108,14 KN/m 20000 KN/m

0,5 x 3476,56 + 3263,16 = 5001,44 KN/m 20000 KN/m

2 carregamento

Condio de segurana:

-8515,63 + 0,5 x 1894,74 = -7568,26 KN/m 20000 KN/m

-8515,63 x 0,5 + 1894,74 = -1894,74 KN/m 20000 KN/m

3 carregamento (apenas para tera 2)

Condio de segurana:

3710,94 + 0,5 x 3578,95 = 5500,41 KN/m 20000 KN/m

0,5x 3710,94 + 3578,95 = 5434,42 KN/m 20000 KN/m

3.5.2. CISALHAMENTO Condio de Segurana

Temos que:

3.5.2.1. TERA 1 1 carregamentoI.

II.

2 carregamento

3.5.2.2. TERA 2 e 3

1 carregamentoI.

II.

2 carregamento

3 carregamento (apenas para Tera 2)

3.5.3. DESLOCAMENTOCondio de segurana

Temos que:

3.5.3.1. TERA 1

1. 2. 3. 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.5. 3.5.1. 3.5.2. 3.5.3. 3.5.3.1. 3.5.3.2. TERA 2 e 3

3.5.4. ESTABILIDADE LATERALCondio de segurana

Temos que:

logo

Assim:

4. Dimensionamento Trelia Para o dimensionamento da trelia foi considerada as reaes das teras nos ns