UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO FACULDADE DE ENGENHARIA FLORESTAL

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA FLORESTAL

ELEMENTOS DE ESTRUTURAS DE MADEIRA, SOB A ÓTICA DA NBR 7190/1997

NORMAN BARROS LOGSDON

CUIABÁ, MT. - 1999

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO FACULDADE DE ENGENHARIA FLORESTAL

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA FLORESTAL

ELEMENTOS DE ESTRUTURAS DE MADEIRA, SOB A ÓTICA DA NBR 7190/1997

NORMAN BARROS LOGSDON*

* Professor Adjunto da Faculdade de Engenharia Florestal – Universidade Federal de Mato Grosso. Doutor em Engenharia de Estruturas.

CUIABÁ, MT. - 1999

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LOGSDON, N. B. – Elementos de Estruturas de madeira, sob a ótica da NBR 7190/1997.

Faculdade de Engenharia Florestal, Universidade Federal de Mato Grosso. Cuiabá, MT. 1999.

RESUMO: Este trabalho apresenta as noções básicas para o cálculo de Estruturas de Madeira. Inicia com o conhecimento do material, a madeira, para em seguida mostrar, a luz da NBR 7190/1997, "Projeto de Estruturas de Madeira", como se faz o dimensionamento de peças estruturais de madeira para cada solicitação. Finalmente mostra como se dimensionam os principais tipos de ligações entre peças estruturais de madeira.

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SUMÁRIO

ELEMENTOS DE ESTRUTURAS DE MADEIRA,

SOB A ÓTICA DA NBR 7190/1997

CONTEÚDO PÁGINA

1. MADEIRAS DE CONSTRUÇÃO 1 1.1. TIPOS DE MADEIRA DE CONSTRUÇÃO - DIMENSÕES

COMERCIAIS. 1

1.2. MADEIRA BRUTA OU ROLIÇA. 1 1.3. MADEIRA FALQUEJADA. 4 1.4. MADEIRA SERRADA 7 1.5. MADEIRA LAMINADA 11 1.6. MADEIRA COMPENSADA 13 1.7. MADEIRA AGLOMERADA 13 1.8. EXERCÍCIOS PROPOSTOS 13

2. HIPÓTESES DE SEGURANÇA – VALORES DE CÁLCULO 15 2.1. HIPÓTESES BÁSICAS DE SEGURANÇA 15 2.2. SOLICITAÇÕES DE CÁLCULO 16 2.3. RESISTÊNCIAS E RIGIDEZES DE CÁLCULO 22 2.4. EXERCÍCIOS PROPOSTOS 36

3. TRAÇÃO 40 3.1. INTRODUÇÃO 40 3.2. TRAÇÃO PARALELA 40 3.3. TRAÇÃO INCLINADA 43 3.4. TRAÇÃO NORMAL 44 3.5. EXERCÍCIOS PROPOSTOS 44

4. COMPRESSÃO 47 4.1. INTRODUÇÃO 47 4.2. COMPRESSÃO PARALELA 47 4.3. COMPRESSÃO NORMAL 52 4.4. COMPRESSÃO INCLINADA 55 4.5. EXERCÍCIOS PROPOSTOS 60

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CONTEÚDO PÁGINA

5. CISALHAMENTO 65 6. TORÇÃO 67 7. FLEXÃO 68

7.1. INTRODUÇÃO 68 7.2. FLEXÃO SIMPLES RETA 68 7.3. FLEXÃO SIMPLES OBLÍQUA 78 7.4. FLEXO-TRAÇÃO 81 7.5. FLEXO-COMPRESSÃO 82 7.6. EXERCÍCIOS PROPOSTOS 83

8. ESTABILIDADE LATERAL EM VIGAS 85 8.1. INTRODUÇÃO 85 8.2. VERIFICAÇÃO DA ESTABILIDADE LATERAL EM VIGAS

FLETIDAS DE SEÇÃO RETANGULAR

85 8.3. ROTEIRO PARA VERIFICAÇÃO DA ESTABILIDADE LATERAL EM

VIGAS FLETIDAS DE SEÇÃO RETANGULAR

87 8.4. EXERCÍCIOS PROPOSTOS 88

9. LIGAÇÕES EM PEÇAS ESTRUTURAIS DE MADEIRA 89 9.1. INTRODUÇÃO 89 9.2. LIGAÇÕES PRÁTICAS (SEM MODELO DE CÁLCULO) 91 9.3. LIGAÇÕES COM PINOS METÁLICOS (PREGOS E PARAFUSOS) 94 9.4. LIGAÇÕES POR MEIO DE DENTES E ENTALHES 106 9.5. EXERCÍCIOS PROPOSTOS 112

10. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 115

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LISTA DE TABELAS

ELEMENTOS DE ESTRUTURAS DE MADEIRA, SOB A ÓTICA DA NBR 7190/1997

CONTEÚDO PÁGINA

TAB. 01 – FATOR DE REDUÇÃO DO MOMENTO DE INÉRCIA DE VIGAS COMPOSTAS POR POSTES.

3

TAB. 02 – FATOR DE REDUÇÃO DO MOMENTO DE INÉRCIA DE VIGAS COMPOSTAS POR PEÇAS DE SEÇÃO RETANGULAR OU QUADRADA.

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TAB. 03 – MADEIRA SERRADA, DIMENSÕES COMERCIAIS. 9 TAB. 04 – OUTRAS DIMENSÕES, SEGUNDO A PB-5 10 TAB. 05 – CLASSES DE CARREGAMENTO 17 TAB. 06 – FATORES DE REDUÇÃO DE FQ1,k E/OU FQj,k 19 TAB. 07 – COEFICIENTES DE PONDERAÇÃO γg 19 TAB. 08 – COEFICIENTES DE PONDERAÇÃO γε 20 TAB. 09 – COEFICIENTES DE PONDERAÇÃO γQ 20 TAB. 10 – FATORES DE COMBINAÇÃO E DE UTILIZAÇÃO ψ0, ψ1 e ψ2 21 TAB. 11 – CLASSES DE UMIDADE 24 TAB. 12 – VALORES DO COEFICIENTE DE CORREÇÃO, α 25 TAB. 13 – CLASSES DE RESISTÊNCIA DAS CONÍFERAS 28 TAB. 14 – CLASSES DE RESISTÊNCIA DAS DICOTILEDÔNEAS 28 TAB. 15 – PROPRIEDADES DE ALGUMAS DICOTILEDÔNEAS NATIVAS

E DE FLORESTAMENTO (Valores médios para U = 12%)

28 TAB. 16 – PROPRIEDADES DE ALGUMAS CONÍFERAS NATIVAS

E DE FLORESTAMENTO (Valores médios para U = 12%). 30

TAB. 17 – PROPRIEDADES DE ALGUMAS DICOTILEDÔNEAS NATIVAS DO ESTADO DE MATO GROSSO E DA AMAZÔNIA (Valores médios para U = 12%).

30

TAB. 18 – VALORES DE kmod,1 33 TAB. 19 – VALORES DE kmod,2 33 TAB. 20 – VALORES DE kmod,3 34 TAB. 21 – COEFICIENTES DE PONDERAÇÃO γw 34

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CONTEÚDO PÁGINA

TAB. 22 – VALORES DE CÁLCULO PARA AS CLASSES DE RESISTÊNCIA DAS CONÍFERAS

37

TAB. 23 – VALORES DE CÁLCULO PARA AS CLASSES DE RESISTÊNCIA DAS DICOTILEDÔNEAS

38

TAB. 24 – COEFICIENTE DE FLUÊNCIA φ 51 TAB. 25 – VALORES DE αn 54 TAB. 26 – VALORES DE CÁLCULO PARA A RESISTÊNCIA A

COMPRESSÃO INCLINADA (CONÍFERAS, CLASSE C-20)

57 TAB. 27 – VALORES DE CÁLCULO PARA A RESISTÊNCIA A

COMPRESSÃO INCLINADA (CONÍFERAS, CLASSE C-25)

57 TAB. 28 – VALORES DE CÁLCULO PARA A RESISTÊNCIA A

COMPRESSÃO INCLINADA (CONÍFERAS, CLASSE C-30)

58 TAB. 29 – VALORES DE CÁLCULO PARA A RESISTÊNCIA A

COMPRESSÃO INCLINADA (DICOTILEDÔNEAS, CLASSE C-20)

58 TAB. 30 – VALORES DE CÁLCULO PARA A RESISTÊNCIA A

COMPRESSÃO INCLINADA (DICOTILEDÔNEAS, CLASSE C-30)

59 TAB. 31 – VALORES DE CÁLCULO PARA A RESISTÊNCIA A

COMPRESSÃO INCLINADA (DICOTILEDÔNEAS, CLASSE C-40)

59 TAB. 32 – VALORES DE CÁLCULO PARA A RESISTÊNCIA A

COMPRESSÃO INCLINADA (DICOTILEDÔNEAS, CLASSE C-60)

60 TAB. 33 – COEFICIENTE DE CORREÇÃO, Mβ 86

TAB. 34 – VALORES DO COEFICIENTE αe 96 TAB. 35 – PREGOS COMERCIAIS 100 TAB. 36 – DIÂMETROS DE PARAFUSOS COMERCIAIS, d 103

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