01 (29 04-08) tesouras de madeira

Aula 5 – Tesouras de madeira

1

Disciplina: Prop. mecânicas e fundamentos das estrut. madeira

TESOURAS DE MADEIRA

GRADUAÇÃO
3º Florestal
AULA

05
Prof. Adriano Wagner Ballarin


PLANO DE AULA
1.

Introdução
1.1 Definições (treliça, nós, barras, articulações)
1.2 Partido arquitetônico e partido estrutural

2.

Tipologia das tesouras de madeira
2.1 Geometria
2.2 Nomenclaturas
2.3 Traçado

3.

Detalhamento das tesouras de madeira
3.1 Telhados com telhas cerâmicas
3.2 Telhados com telhas de fibrocimento
3.3 Emendas e ligações

4.

Projeto de tesouras de madeira
4.1 Definição geométrica
4.2 Definição dos carregamentos
4.3 Determinação dos esforços solicitantes
4.4 Dimensionamento dos elementos
4.5 Dimensionamento das ligações
4.6 Contraventamento
4.7 Detalhamento

5.

Bibliografia para aprofundamento no tema

1. INTRODUÇÃO

2


3

DEFINIÇÕES

TESOURA
treliça plana destinada ao suporte de uma cobertura
TRELIÇA
estrutura linear composta de barras retas ligadas por
articulações
TESOURA
Barra 6-8
nó
4
11

6
8
10

2

12
3

5

7

9

11

L – vão livre

HIPÓTESES BÁSICAS
• os nós da tesoura são articulações perfeitas
• o peso próprio das barras encontra-se concentrado em suas
extremidades (nós)
• as ações são aplicadas somente nos nós da tesoura
• a geometria da tesoura não varia com o carregamento

barras solicitadas somente por forças normais
(tração e compressão)

2. TIPOLOGIA DAS TESOURAS
GEOMETRIA


4

cobertura
telhado

colunas
de
madeira

caibros
e ripas
tesoura

GEOMETRIA


5

• partido arquitetônico

geometria

• partido estrutural

Cobertura com 1 água

Cobertura com 2 águas

Cobertura tipo lanternim

Cobertura tipo “shed”
(vista longitudinal)

Cobertura em arco”

NOMENCLATURA DAS BARRAS


6

6
4

8
10

2

12

1
5

3

7

9

11

Banzo superior
Perna
Loró

Banzo inferior
Linha
Tirante
Arrochante

Montante
Pendural

Diagonal
Escora

TRAÇADOS


7

TRELIÇA HOWE
TIPO MAIS COMUM – vãos até 18 m

TRELIÇA PRATT
DIAGONAIS INVERTIDAS – vãos de 18 m a 30 m

TRAÇADOS


8

TRELIÇA BELGA
VARIANTE DA TRELIÇA PRATT – vãos de 18 m a 25 m

TRELIÇA FINK (ou POLONCEAU)
VARIANTE DA TRELIÇA BELGA – vãos de 20 m a 30 m

TRAÇADOS


9

TRELIÇA BOWSTRING
BANZO SUPERIOR POLIGONAL – vãos de 15 m a 25 m

Banzo superior em peça laminada colada

TRAÇADOS

TRELIÇA PARA ARQUIBANCADA
MEIA TESOURA – vãos menores que 20 m


ARCO TRELIÇADO

3. DETALHAMENTO DO TELHADO

10


11

TESOURA
MEIA TESOURA
(extremidade)

Espaçamento
entre tesouras

trama

ESPAÇAMENTO ENTRE TESOURAS
Tipo de telha
Cerâmica
Fibrocimento
Metálica

Afastamento entre tesouras
entre 2,50 m e 3,00 m
entre 3,00 m e 5,00 m
entre 3,00 m e 6,00 m

TRAMA
Armação de madeira, constituída de diferentes níveis de peças
diferenciadas, posicionadas em direções perpendiculares, para
assentamento e acomodação das telhas



12

TRAMA

TRAMA

TRAMA
Telhados com telhas cerâmicas

terça
caibro


13

ripa
Telhados com telhas de fibrocimento
terça
Telhados com telhas metálicas
ripa

caibro
Terça
TESOURA

Espaçamento entre terças
tipo de telha

elemento

seção usual

terça

6 cm x 12 cm
6 cm x 16 cm
5 cm x 6 cm
6 cm x 6 cm
1,2 cm x 5 cm
1,5 cm x 5 cm
6cm x 12 cm
6cm x 16 cm
6cm x 12 cm

Cerâmica

caibro
ripa

Fibrocimento

terça

Metálica

terça

espaçamento
usual
150 cm
≅ 50 cm
≅ 35 cm
169 cm
> 200 cm

TELHADO COM TELHAS CERÂMICAS
TELHA FRANCESA

TELHA ROMANA

declividade mínima : 35%
consumo por m2 : 16 unidades
peso por m2 : 54 kg

declividade mínima : 30%
consuma por m2 : 16 unidades
peso por m2 : 58 kg


14

TELHADO COM TELHAS FIBROCIMENTO

• FIBROCIMENTO
CIMENTO + FIBRAS MINERAIS DE AMIANTO
• VÁRIOS FORMATOS E TIPOS DE TELHAS

ondulada

perfil D
(canalete 49)


15

perfil E
(canalete 90)

perfil F
(ondulada)

TELHADO COM TELHAS FIBROCIMENTO

espessura
(mm)
5
6
8

telha
ondulada

peso molhado
(kgf/m2)
15
18
24

espes.
(mm)
5
6

inclin.
mín. (%)

comprim
(m)

vão máx.
(m)

9

0,91 a 2,44
0,91 a 3,66

1,69
1,69


perfil D
perfil E
perfil F

16

8
8
8
8

3
3
9

0,91 a 3,66
2,00 a 7,50
3,00 a 9,20
1,85 a 4,60

1,99
5,50
7,00
5,00

EMENDAS E LIGAÇÕES
caibros

cumeeira
terças

ripas

frechal

parede

detalhes

chapa V

estribo

grampo ou abraçadeira


17

4. PROJETO DE TESOURAS DE MADEIRA

DADOS GERAIS
• planta de arquitetura (comprimento da edificação, portas e
portões, outras aberturas, caixilhos, fechamento lateral, etc.)
• tipo de ocupação da edificação
• região de implantação da obra

Inclin. (%)
altura

vão livre

DEFINIÇÃO GEOMÉTRICA DA TESOURA
•
•
•

CLASSE DE RESISTÊNCIA DA MADEIRA
PARTIDO ESTRUTURAL (VÃO LIVRE, TIPO DE TESOURA,
TIPO DE TELHA, ESPAÇAMENTO ENTRE TESOURAS)
GEOMETRIA DAS BARRAS DA TESOURA


18

DEFINIÇÃO DOS CARREGAMENTOS
• AÇÃO PERMANENTE
• Telhas
• madeira

pré-dimensionamento

• peças metálicas (3% do peso da madeira)
(diferença máxima de 10% entre o peso final
e o peso admitido inicialmente)

• AÇÕES VARIÁVEIS
• sobrecargas de utilização
• ação do vento

NBR 6120

NBR 6123

CARGAS NOS NÓS DA TESOURA
PARA AS DIFERENTES AÇÕES


19

DETERMINAÇÃO DOS ESFORÇOS SOLICITANTES
• cargas aplicadas nos nós
• estrutura isostática
métodos algébricos (equilíbrio de nós, Ritter)
métodos gráficos (plano cremona)
métodos computacionais (ANSYS, SAP2000)

ESFORÇOS SOLICITANTES NAS BARRAS (daN)

Exemplo:
Barra
1-2
4-6
1-3

Ação
Permanente
-2649
-2156
2386

Ação variável (vento)
Sobrepressão
Sucção
-1267
6731
-1129
5994
1235
-6558


20


COMBINAÇÕES DE CARREGAMENTOS
E. L. ÚLTIMO
Ação vertical como ação principal

= ∑ γ GiG i, k+γ Q [Q k+ψ 0 W k ]
m

Fd

γGi = 1,4

i =1

γQ = 1,4

ψ0 = 0,5

Vento como ação principal

= ∑ γ GiG i, k+γ Q [0,75W k+ψ 0 Qk ]
m

Fd

i =1

comb. desfavorável
comb. favorável

γQ = 1,4
γQ = 1,4

:γGi = 1,4
:γGi = 0,9

ψ0 = 0,4
ψ0 = 0,4

E. L. UTILIZAÇÃO
m

Fd

ação variável vertical
ação variável vento

n

i =1

j=1

= ∑ FGi, k + ∑ ψ 2FQj, k
ψ0 = 0,2
ψ0 = 0,0



21


DIMENSIONAMENTO DOS ELEMENTOS
• COMPRESSÃO PARALELA ÀS FIBRAS
FLEXO-COMPRESSÃO
PEÇAS COMPOSTAS
• COMPRESSÃO NORMAL ÀS FIBRAS
• COMPRESSÃO INCLINADA EM RELAÇÃO ÀS FIBRAS
• TRAÇÃO PARALELA ÀS FIBRAS
DIMENSIONAMENTO DAS LIGAÇÕES
• PARAFUSOS
• PREGOS


DETALHAMENTO

Esquema geral da tesoura (esc. 1:10; 1:50 ou 1:100)

22


DETALHAMENTO

Arranjo básico da tesoura (esc. 1:10; 1:50)

23


24

DETALHAMENTO

Detalhes das ligações de contraventamento (esc. 1:10; 1:50 ou 1: 100)


5. BIBLIOGRAFIA
SUGESTÕES PARA APROFUNDAMENTO NO TEMA
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7190:
Cálculo e execução de estruturas de madeira. Rio de Janeiro: ABNT,
1982.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7190:
Projeto de estruturas de madeira. Rio de Janeiro: ABNT, 1997. 107 p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8681: Ações
e segurança nas estruturas. Rio de Janeiro: ABNT, 1984.
BALLARIN, A.W.; RIBEIRO, A.B. Variação da resistência à compressão
paralela às fibras da madeira de E. citriodora com a umidade. In:
ENCONTRO BRASILEIRO EM MADEIRAS E EM ESTRUTURAS DE
MADEIRA, 6, 1998, Florianópolis.. Anais ... Florianópolis: IBRAMEM,
1998. v.3, p.229-240.
BALLARIN, A.W., TARGA, L.A., SOBRAL, L.M. Variação do módulo de
elasticidade com o tempo para as madeiras de Eucalyptus citriodora e
Pinus elliottii. In: CONGRESO LATINOAMERICANO DE INGENIERIA
RURAL - CLIR, 1998, La Plata. Actas (CD-ROM)... La Plata: ASAE/
INTA/ ALIA, 1998.
BALLARIN, A.W.; TARGA, L.A.; SOBRAL, L.M. Fluência em peças fletidas
de E. citriodora e Pinnus elliottii submetidas a níveis de carregamento
elevados. In: ENCONTRO BRASILEIRO EM MADEIRAS E EM
ESTRUTURAS DE MADEIRA, 6, 1998, Florianópolis. Anais ...
Florianópolis: IBRAMEM, 1998. v. 1, p.110-120.
CALIL, C. JR., BALLARIN, A.W., MARTINELLI, E. Fluência em peças
fletidas de madeira In: ENCONTRO BRASILEIRO EM MADEIRAS E EM
ESTRUTURAS DE MADEIRA, 5, 1995, Belo Horizonte. Anais ... Belo
Horizonte: IBRAMEM, 1995. v. 2, p.131-142.

25


CALIL JR., C., BARALDI, L.T., STAMATO, G.C., FERREIRA, N.S.S.
Estruturas de madeira. São Carlos: EESC – Universidade de São Paulo,
1999. (Apostila da disciplina SET 406 – Estruturas de madeira)
GESUALDO, F.A.R. Estruturas de madeira. Uberlândia: UFU –
Universidade Federal de Uberlândia, 1999. (Apostila – Notas de aula).
91p.
SALES, A., LAHR. F.A.R. Características de resistência mecânica de
espécies de eucalipto do Estado de São Paulo. In: ENCONTRO
BRASILEIRO EM MADEIRAS E EM ESTRUTURAS DE MADEIRA, 4,
1992, São Carlos. Anais ... São Carlos: LaMEM, EESC, USP, 1992.
v.3., p.91-101.
SALES, J.J., GONÇALVES, R.M., MALITE, M. Sistemas estruturais:
segurança nas estruturas. São Carlos: EESC – Universidade de São
Paulo, 1993. (Apostila da disciplina SET 403 – Sistemas estruturais)

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