tesouras de madeira

1. Aula 5 – Tesouras de madeira 1
Disciplina: Prop. mecânicas e fundamentos das estrut. madeira
TESOURAS DE MADEIRA
Prof. Adriano Wagner Ballarin
GRADUAÇÃO
3º Florestal
AULA
05

2. Aula 5 – Tesouras de madeira 2
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

3. Aula 5 – Tesouras de madeira 3
DEFINIÇÕES
TESOURA
treliça plana destinada ao suporte de uma cobertura
TRELIÇA
estrutura linear composta de barras retas ligadas por
articulações
TESOURA
L – vão livre
1197
12
10
6
8
Barra 6-8
1 1
4
nó
53
2
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. Aula 5 – Tesouras de madeira 4
cobertura
colunas
de
madeira
tesoura
caibros
e ripas
telhado
2. TIPOLOGIA DAS TESOURAS
GEOMETRIA

5. Aula 5 – Tesouras de madeira 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”
2. TIPOLOGIA DAS TESOURAS
NOMENCLATURA DAS BARRAS

6. Aula 5 – Tesouras de madeira 6
2
4 8
10
6
7 11953
121
Banzo superior Banzo inferior
Perna Linha
Loró Tirante
Arrochante
Montante Diagonal
Pendural Escora
2. TIPOLOGIA DAS TESOURAS
TRAÇADOS

7. Aula 5 – Tesouras de madeira 7
TRELIÇA HOWE
TIPO MAIS COMUM – vãos até 18 m
TRELIÇA PRATT
DIAGONAIS INVERTIDAS – vãos de 18 m a 30 m
2. TIPOLOGIA DAS TESOURAS
TRAÇADOS

8. Aula 5 – Tesouras de madeira 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
2. TIPOLOGIA DAS TESOURAS
TRAÇADOS

9. Aula 5 – Tesouras de madeira 9
TRELIÇA BOWSTRING
BANZO SUPERIOR POLIGONAL – vãos de 15 m a 25 m
Banzo superior em peça laminada colada
2. TIPOLOGIA DAS TESOURAS
TRAÇADOS
TRELIÇA PARA ARQUIBANCADA
MEIA TESOURA – vãos menores que 20 m

10. Aula 5 – Tesouras de madeira 10
ARCO TRELIÇADO
3. DETALHAMENTO DO TELHADO

11. Aula 5 – Tesouras de madeira 11
Espaçamento
entre tesouras
TESOURA
MEIA TESOURA
(extremidade)
trama
ESPAÇAMENTO ENTRE TESOURAS
Tipo de telha Afastamento entre tesouras
Cerâmica entre 2,50 m e 3,00 m
Fibrocimento entre 3,00 m e 5,00 m
Metálica 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
3. DETALHAMENTO DO TELHADO

12. Aula 5 – Tesouras de madeira 12
TRAMA
TRAMA
3. DETALHAMENTO DO TELHADO
TRAMA
terça
Telhados com telhas cerâmicas caibro

13. Aula 5 – Tesouras de madeira 13
ripa
Telhados com telhas de fibrocimento
terça
Telhados com telhas metálicas
tipo de telha elemento seção usual espaçamento
usual
terça 6 cm x 12 cm
6 cm x 16 cm
150 cm
Cerâmica caibro 5 cm x 6 cm
6 cm x 6 cm
≅ 50 cm
ripa 1,2 cm x 5 cm
1,5 cm x 5 cm
≅ 35 cm
Fibrocimento terça 6cm x 12 cm
6cm x 16 cm
169 cm
Metálica terça 6cm x 12 cm > 200 cm
TESOURA
Terça
ripa caibro
Espaçamento entre terças
3. DETALHAMENTO DO TELHADO
TELHADO COM TELHAS CERÂMICAS
TELHA FRANCESA
declividade mínima : 35%
consumo por m2
: 16 unidades
peso por m2
: 54 kg
TELHA ROMANA
declividade mínima : 30%
consuma por m2
: 16 unidades
peso por m2
: 58 kg

14. Aula 5 – Tesouras de madeira 14
3. DETALHAMENTO DO TELHADO
TELHADO COM TELHAS FIBROCIMENTO
FIBROCIMENTO
CIMENTO + FIBRAS MINERAIS DE AMIANTO
•
• VÁRIOS FORMATOS E TIPOS DE TELHAS
ondulada
perfil D
(canalete 49)

15. Aula 5 – Tesouras de madeira 15
perfil E
(canalete 90)
perfil F
(ondulada)
3. DETALHAMENTO DO TELHADO
TELHADO COM TELHAS FIBROCIMENTO
espessura
(mm)
peso molhado
(kgf/m2)
5 15
6 18
8 24
telha espes.
(mm)
inclin.
mín. (%)
comprim
(m)
vão máx.
(m)
5 0,91 a 2,44 1,69
ondulada 6 9 0,91 a 3,66 1,69

16. Aula 5 – Tesouras de madeira 16
8 0,91 a 3,66 1,99
perfil D 8 3 2,00 a 7,50 5,50
perfil E 8 3 3,00 a 9,20 7,00
perfil F 8 9 1,85 a 4,60 5,00
3. DETALHAMENTO DO TELHADO
EMENDAS E LIGAÇÕES
detalhes
estribo
chapa V
grampo ou abraçadeira
parede
ripas
cumeeira
frechal
terças
caibros

17. Aula 5 – Tesouras de madeira 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. Aula 5 – Tesouras de madeira 18
4. PROJETO DE TESOURAS DE MADEIRA
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 NBR 6120•
• ação do vento NBR 6123
CARGAS NOS NÓS DA TESOURA
PARA AS DIFERENTES AÇÕES

19. Aula 5 – Tesouras de madeira 19
4. PROJETO DE TESOURAS DE MADEIRA
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 Ação Ação variável (vento)
Permanente Sobrepressão Sucção
1-2 -2649 -1267 6731
4-6 -2156 -1129 5994
1-3 2386 1235 -6558

20. Aula 5 – Tesouras de madeira 20
4. PROJETO DE TESOURAS DE MADEIRA
DETERMINAÇÃO DOS ESFORÇOS SOLICITANTES
COMBINAÇÕES DE CARREGAMENTOS
E. L. ÚLTIMO
Ação vertical como ação principal
[ ]WQG k0k
Q
m
1i
ki,GidF ψγγ ++=∑
=
γGi = 1,4 γQ = 1,4 ψ0 = 0,5
Vento como ação principal
[ ]k0kQ
m
1i
ki,Gid W75,0GF Qψγγ ++=∑
=
comb. desfavorável :γGi = 1,4 γQ = 1,4 ψ0 = 0,4
comb. favorável :γGi = 0,9 γQ = 1,4 ψ0 = 0,4
E. L. UTILIZAÇÃO
kQj,
n
1j
2
m
1i
kGi,d FFF ∑∑
==
+= ψ
ação variável vertical ψ0 = 0,2
ação variável vento ψ0 = 0,0
4. PROJETO DE TESOURAS DE MADEIRA

21. Aula 5 – Tesouras de madeira 21
DETERMINAÇÃO DOS ESFORÇOS SOLICITANTES
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

22. Aula 5 – Tesouras de madeira 22
4. PROJETO DE TESOURAS DE MADEIRA
DETALHAMENTO
Esquema geral da tesoura (esc. 1:10; 1:50 ou 1:100)

23. Aula 5 – Tesouras de madeira 23
4. PROJETO DE TESOURAS DE MADEIRA
DETALHAMENTO
Arranjo básico da tesoura (esc. 1:10; 1:50)

24. 24
4. PROJETO DE TESOURAS DE MADEIRA
DETALHAMENTO
Detalhes das ligações de contraventamento (esc. 1:10; 1:50 ou 1: 100)
Aula 5 – Tesouras de madeira

25. Aula 5 – Tesouras de madeira 25
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.

26. Aula 5 – Tesouras de madeira 26
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)