1 - Ações
1.1 - Definições
Ações são as causas que provocam o aparecimento de esforços ou deformações nas estruturas. Quando há aplicação de forças, diz-se que estas forças são ações diretas e quando há deformações impostas a uma estrutura, diz-se que estas deformações são ações indiretas.
As ações podem ser dos seguintes tipos:
· ações
permanentes: são aquelas que ocorrem com valores constantes
ou de pequena variação em torno de um valor médio,
durante toda a vida da construção (ex:peso próprio);
· ações variáveis: são aquelas
cujos valores variam significativamente durante toda a vida da
construção como cargas acidentais (ex:vento);
· ações excepcionais: são aquelas
que têm duração extremamente curta e muito
baixa probabilidade de ocorrência durante a vida da construção,
entretanto, devendo ser consideradas no projeto de determinadas
estruturas (ex:explosão).
1.2 - Combinações de ações
As ações permanentes são consideradas em sua totalidade. Já das ações variáveis são consideradas apenas as parcelas que produzem efeitos desfavoráveis para a segurança da estrutura.
As ações
incluídas em cada combinação devem ser consideradas
com seus valores representativos, multiplicadas pelos respectivos
coeficientes de ponderação das ações.
1.3 - Classes de carregamento
Um carregamento é especificado pelo conjunto das ações
que têm probabilidade não desprezível de ação
simultânea. A classe de carregamento é definida pela
duração acumulada prevista para a ação
variável tomada como ação variável
principal, na combinação considerada. Segue a tabela
com tais classes de carregamento.
2 - Carregamentos
2.1 - Carregamento normal
Um carregamento é dito normal quando inclui apenas ações decorrentes do uso previsto para a construção. Corresponde à classe de carregamento de longa duração, podendo ter duração igual ao período de referência (ou vida útil) da estrutura.
No carregamento normal
as eventuais ações de curta ou média duração
terão seus valores atuantes reduzidos a fim de que a resistência
da madeira possa ser considerada como correspondente apenas às
ações de longa duração. (ex: projeto
de uma casa de madeira, onde serão levados em consideração
os carregamentos comuns: peso próprio, sobrecarga, etc)
2.2 - Carregamento especial
Um carregamento é
dito especial quando inclui a atuação de ações
variáveis de natureza especiais, cujos efeitos superam
em intensidade os efeitos produzidos pelas ações
consideradas no carregamento normal. Corresponde à classe
de carregamento definida pela duração acumulada
prevista para a ação variável especial considerada
(ex:neve).
2.3 - Carregamento excepcional
Um carregamento é
dito excepcional quando inclui ações excepcionais
que podem provocar efeitos catastróficos (ex:explosão).
2.4 - Carregamento de construção
Um carregamento é
dito de construção quando é transitório
e deve ser definido em cada caso particular em que haja risco
de ocorrência de estados limites últimos já
durante a construção. Corresponde à classe
de carregamento definida pela duração acumulada
da situação de risco (ex:içamento de uma
tesoura por um guindaste).
3 - Situações de projeto
As seguintes ações devem ser consideradas no projeto: situações duradouras, situações transitórias e situações excepcionais.
Para cada estrutura
particular devem ser especificadas as situações
de projeto a considerar, não sendo necessário levar
em conta as três possíveis situações
de projeto em todos os tipos de construção.
3.1 - Situações duradouras
Situações duradouras são aquelas que podem ter duração igual ao período de referência da estrutura. São consideradas no projeto de todas as estruturas.
Nas situações
duradouras, para a verificação da segurança
em relação aos estados limites últimos consideram-se
apenas as combinações últimas normais de
carregamento e, para os estados limites de utilização,
as combinações de longa duração ou
de média duração (ex:placa de propaganda
sobre um beiral).
3.2 - Situações transitórias
Situações transitórias são aquelas que têm duração muito menor que o período de vida da construção. São consideradas apenas para as estruturas de construções que podem estar sujeitas a algum carregamento especial, que deve ser explicitamente especificado para o seu projeto.
Em casos especiais pode ser exigida a verificação da segurança em relação a estados limites de utilização, considerando combinações de ações de curta duração (combinações raras) ou combinações de duração média (combinações especiais) (ex: conserto de um telhado).
3.3 - Situações excepcionais
Situações excepcionais são aquelas que têm duração extremamente curta. São consideradas somente na verificação da segurança em relação a estados limites últimos.
Devem ser consideradas somente quando a segurança em relação às ações excepcionais contempladas não puder ser garantida de outra forma, tal como o emprego de elementos físicos de proteção da construção, ou a modificação da concepção estrutural adotada.
Devem ser explicitamente
especificadas para o projeto das construções particulares
para as quais haja necessidade dessa consideração.
4 - Valores representativos
das ações
4.1 - Valores característicos das ações variáveis
Os valores característicos
Fk das ações variáveis são os especificados
por várias normas brasileiras referentes aos diferentes
tipos de construção. Quando não existir regulamentação
específica, um valor característico nominal deverá
ser fixado pelo proprietário da obra ou por seu representante
técnico. Admitir-se-á Fk como um valor característico
superior.
4.2 - Valores característicos dos pesos próprios
Os valores característicos Gk dos pesos próprios da estrutura são calculados com as dimensões nominais da estrutura e com o valor médio do peso específico do material considerado. A madeira é considerada com umidade U=12%.
4.3 - Valores característicos de outras ações permanentes
Para outras ações permanentes que não o peso próprio da estrutura, podem ser definidos dois valores: o valor característico superior Gk,sup , maior que o valor médio Gm, e o valor característico inferior Gk,inf , menor que o valor médio Gm.
Em geral, no projeto
é considerado apenas o valor característico superior
Gk,sup. O valor característico inferior Gk,inf é
considerado apenas nos casos em que a segurança diminui
com a redução da ação permanente aplicada,
assim como quando a ação permanente tem um efeito
estabilizante.
4.4 - Valores reduzidos de combinação (Yo.Fk)
Os valores reduzidos de combinação são determinados a partir dos valores característicos através da expressão Yo.Fk e são empregados nas condições de segurança relativas a estados limites últimos, quando existem ações variáveis de diferentes naturezas.
Os valores Yo.Fk
levam em conta que é muito baixa a probabilidade de ocorrência
simultânea de duas ações características
de naturezas diferentes, ambas com seus valores característicos.
Assim, em cada combinação somente uma ação
característica variável é considerada como
principal. A combinação que fornecer a maior solicitação
de cálculo será a utilizada no projeto em questão.
4.5 - Valores reduzidos de utilização
Na verificação
relativa aos estados limites de utilização as ações
variáveis são consideradas com valores correspondentes
às condições de serviço, empregando-se
os valores freqüentes ou de média duração,
calculados pela expressão Y1.Fk e os valores quase permanentes
ou de longa duração calculados pela expressão
Y2
.Fk .
4.6 - Fatores de combinação e fatores de utilização
São coeficientes
multiplicativos das ações nas estruturas. Seus valores
encontram-se especificados na NBR-7190/97, item 4.4.6 tabela 2.
5 - Ações nas
estruturas de madeira
5.1 - Ações usuais
No projeto de estruturas de madeira as seguintes ações devem ser consideradas, além de outras que possam agir em casos especiais:
1. carga permanente;
2. cargas acidentais verticais;
3. impacto vertical;
4. impacto lateral;
5. forças longitudinais;
6. força centrífuga;
7. vento.
As cargas acidentais verticais e seus efeitos dinâmicos, representados pelo impacto vertical, impacto lateral, forças longitudinais e força centrífuga devem ser considerados como componentes de uma mesma ação variável.
As cargas acidentais
verticais e a ação do vento devem ser consideradas
como ações variáveis de naturezas diferentes,
sendo muito baixa a probabilidade de ocorrência simultânea
de ambas com seus respectivos valores característicos.
5.1.1 - Cargas permanentes
A carga permanente é constituída pelo peso próprio da estrutura e pelo peso das partes fixas não estruturais. Na avaliação do peso próprio da estrutura, admite-se que a madeira esteja na classe 1 de umidade, definida a seguir.
Nas estruturas pregadas
ou parafusadas o peso próprio das peças metálicas
de união pode ser estimado em 3% do peso próprio
da madeira.
5.1.2 - Cargas acidentais verticais
As cargas acidentais
verticais são consideradas como de longa duração
e são fixadas pelas Normas Brasileiras NBR 6120, NBR 7187,
NBR 7188 e NBR 7189.
5.1.3 - Impacto vertical
Nas pontes de madeira para se levar em consideração o acréscimo de solicitações devidas ao impacto vertical, os valores característicos das cargas móveis devem ser multiplicados pelo coeficiente
onde L no caso de vigas é o vão teórico do
tramo da ponte em metros e no caso de placas é o menor
de seus vãos teóricos, sendo:
a=50
(para pontes ferroviárias)
a=20
(para pontes rodoviárias com soalho de madeira)
a=12
(para pontes rodoviárias com soalho revestido de concreto
ou asfalto)
Não se leva em consideração o impacto vertical
nos encontros, pilares maciços e fundações,
nem nos passeios das pontes.
5.1.4 - Impacto lateral
Deve ser considerado apenas nas pontes ferroviárias e equiparado a uma força horizontal normal ao eixo da linha e atuando no topo do trilho como carga móvel concentrada. É um efeito de curta duração, porém é considerado como carga de longa duração para se levar em conta a maior resistência da madeira sob ação de cargas de curta duração.
Na verificação da segurança em relação a estados limites últimos os acréscimos de solicitação nas peças de madeira devidos ao impacto lateral serão multiplicados por 0,75.
Nas peças metálicas,
inclusive nos elementos de ligação será considerada
a totalidade dos esforços devidos ao impacto lateral.
5.1.5 - Força longitudinal
A força longitudinal
é devida à aceleração ou à
frenagem do trem e será considerada com o valor característico
convencional igual ao maior dos seguintes valores:
· 15% da carga móvel para frenagem;
· 25% do peso total sobre os eixos motores para o esforço
de aceleração.
Maiores considerações
de situações de cálculo ver NBR7190/97 item
4.5.6.
5.1.6 - Força centrífuga
Nas pontes ferroviárias em curva a força centrífuga será considerada atuando no centro de gravidade do trem, suposto a 1,6 m acima do topo dos trilhos e será avaliada em porcentagem da carga móvel, acrescida do impacto vertical.
Nas pontes rodoviárias
em curva a força centrífuga será considerada
atuando no centro de gravidade do caminhão tipo, suposto
2,0 m acima da superfície de rolamento, e será tomada
com o valor característico convencional igual a 20% do
peso deste veículo, por via de tráfego, para raios
de até 300 m e para valores maiores pela relação
. O peso do veículo é considerado
como impacto vertical.
5.1.7 - Vento
A ação do vento, agindo com o seu valor característico, em princípio é uma carga de curta duração e deve ser considerada de acordo com a NBR6123.
5.1.8 - Carga no guarda corpo
É considerada uma carga de curta duração.
No guarda corpo das pontes admite-se que possa atuar uma força horizontal distribuída com valor característico nominal de 1kN/m.
5.1.9 - Carga no guarda rodas
A carga no guarda rodas
das pontes rodoviárias é considerada de curta duração
e os seus valores são os estabelecidos pelas normas específicas
correspondentes.
5.2 - Valores de cálculo das ações
5.2.1 - Definição
Os valores de cálculo
Fd das ações são obtidos a partir dos valores
representativos, multiplicando-os pelos respectivos coeficientes
de ponderação gf.
5.2.2 - Composição dos coeficientes de ponderação das ações
Pode-se admitir que gf =gf1. gf3.
gf1
leva em conta a variabilidade das ações e o coeficiente
gf3
considera os possíveis erros de avaliação
dos efeitos das ações, seja por problemas construtivos,
seja por deficiência do método de cálculo
empregado. Assim o índice de gf pode ser alterado para identificar
a ação considerada: gg , gq , gs, etc.
5.2.3 - Estados limites de utilização
Quando se consideram
estados limites de utilização, os coeficientes de
ponderação das ações são tomados
com o valor gf =1,0, salvo exigência
em contrário, expressa em norma especial.
5.2.4 - Estados limites últimos: ações permanentes
Para uma dada ação permanente todas as suas parcelas são ponderadas pelo mesmo coeficiente gg, não se admitindo que algumas de suas partes possam ser majoradas e outras minoradas.
Para materiais sólidos que possam provocar empuxos, a componente vertical é considerada como uma ação e a horizontal como uma outra ação, independente da primeira.
a)ações
permanentes de pequena variabilidade
Considera-se como de pequena variabilidade o peso da madeira classificada
estruturalmente cujo peso específico tenha coeficiente
de variação não superior a 10%.
b)ações permanentes de grande variabilidade
para as ações permanentes de grande variabilidade
e para as ações constituídas pelo peso próprio
das estruturas e dos elementos construtivos permanentes não
estruturais e dos equipamentos fixos, todos considerados globalmente,
quando o peso próprio da estrutura não supera 75%
da totalidade dos pesos permanentes, adotar os coeficientes da
tabela 4 item 4.6.4 da NBR7190/97.
c)ações permanentes indiretas
para as ações permanentes indiretas, como os efeitos
de recalques de apoio e de retração dos materiais,
adotam-se os valores da tabela 5 do item 4.6.5 NBR7190/97.
5.2.5 - Estados limites últimos: ações variáveis
Os coeficientes de ponderação gQ das ações variáveis majoram os valores representativos das ações variáveis que produzem efeitos desfavoráveis para a segurança da estrutura. As parcelas das ações que produzem efeitos favoráveis não são consideradas nas combinações de ações.
As ações variáveis que tenham parcelas favoráveis e desfavoráveis, que fisicamente não possam atuar separadamente devem ser consideradas conjuntamente como uma ação única.
Os coeficientes de ponderação
gQ
relativos às ações variáveis que figuram
nas combinações últimas, salvo indicações
em contrário, expressa em norma particular devem ser tomadas
com os valores básicos indicados na tabela 6 do item 4.6.5
NBR7190/97.
5.3 - Combinação de ações em estados limites últimos
5.3.1 - Combinações
últimas normais
onde FGi,k representa o valor característico das ações
permanentes, Fq1,k o valor característico da ação
variável considerada como ação principal
para a combinação considerada e y0j
. Fqj,k , os valores reduzidos de combinação das
demais ações variáveis.
5.3.2 - Combinações
últimas especiais ou de construção
onde FGi,k representa o valor característico das ações
permanentes, Fq1,k o valor característico da ação
variável considerada como ação principal
para a situação transitória e y0j,ef
é igual ao fator y0j adotado nas combinações
normais, salvo quando a ação principal Fq1 tiver
um tempo de atuação muito pequeno, caso em que y0j,ef
pode ser tomado com o correspondente y2j.
5.3.3 - Combinações últimas excepcionais
onde FQ,exc é o valor da ação transitória
excepcional e os demais termos representam valores efetivos.
5.4 - Combinações
de ações em estados limites de utilização
5.4.1 - Combinações de longa duração
As combinações de longa duração são consideradas no controle das deformações das estruturas. Nestas combinações todas as ações variáveis atuam com seus valores correspondentes à classe de longa duração. Estas combinações são expressas por:
5.4.2 - Combinações de média duração
As combinações de média duração são consideradas quando o controle das deformações é particularmente importante, como no caso de existirem materiais frágeis não estruturais ligados à estrutura.
Nestas condições a ação variável principal FQ1 atua com seu valor correspondente à classe de média duração e as demais ações variáveis atuam com seus valores correspondentes à classe de longa duração. Estas combinações são expressas por:
5.4.3 - Combinações de curta duração
As combinações de curta duração, também ditas combinações raras, são consideradas quando para a construção for particularmente importante impedir defeitos decorrentes das deformações da estrutura.
Nestas combinações a ação variável principal FQ1 atua com seu valor característico e as demais ações variáveis atuam com os seus valores correspondentes à classe de média duração. Estas combinações são expressas por:
5.4.4 - Combinações de duração
instantânea
As combinações de duração instantânea consideram a existência de uma ação variável especial FQ,especial que pertence à classe de duração imediata. As demais ações serão consideradas com valores que possam existir concomitantemente com a carga especialmente definida para esta combinação. Na falta de outro critério as demais ações podem ser consideradas com seus valores de longa duração. Estas combinações são expressas por:
6 - Propriedades das madeiras
6.1 Propriedades a considerar
Para se determinar as
propriedades das madeiras devemos levar em conta a sua estrutura
anatômica, distinguindo-se os valores correspondentes à
tração dos correspondentes à compressão,
os correspondentes à direção paralela às
fibras dos correspondentes à direção normal
às fibras.
6.1.1 Densidade
O termo prático
"densidade básica" da madeira é definido
como a massa específica convencional, obtida pela divisão
da massa seca (determinada mantendo os corpos de prova em estufa
a 103°C até a massa do corpo permaneça constante)
pelo volume saturado (determinado em corpos de prova submersos
até atingirem peso constante).
6.1.2 Resistência
A resistência
é determinada pela máxima tensão que pode
ser aplicada a corpos de prova isentos de defeitos do material
considerado até o aparecimento de fenômenos particulares
do comportamento além dos quais há restrição
de emprego do material em elementos estruturais. Estes fenômenos
são os de ruptura e os de deformações específicas
excessivas.
Os efeitos da duração do carregamento e da umidade
do meio ambiente são considerados por meio dos coeficientes
de modificação Kmod que na resistência são
Kmod,1 e Kmod,2.
6.1.3 Rigidez
A rigidez é determinada
pelo valor médio dos módulos de elasticidade medidos
na fase de comportamento elástico-linear.
Na falta de determinação experimental permite-se
adotar
Ew90 = 1/20 . Ew0
sendo:
Ew0 o módulo de elasticidade na direção paralela
as fibras, medidos no ensaio de compressão paralela às
fibras;
Ew90 o módulo de elasticidade na direção
normal às fibras, medidos no ensaio de compressão
normal às fibras.
6.1.4 Umidade
Para projetos das estruturas de madeira devemos levar em conta as classes de umidade, que tem por finalidade determinar as propriedades da resistência e de rigidez da madeira em função das condições ambientais onde permanecerão as estruturas. Para escolha de métodos de tratamentos preservativos da madeira também devemos também considerar as classes de umidade.
6.2 Condições
de referência
6.2.1 Condição padrão de referência
Os valores
especificados são os correspondentes à classe de
umidade 1 que é a condição padrão
de referência.
Portanto resultados obtidos em ensaios realizados com valores
no intervalo entre 10% a 20%, devem ser apresentados com os valores
corrigidos para a umidade padrão de 12%, classe 1, logo
a resistência e a rigidez devem ser corrigidos por expressões
apropriadas.
6.2.2 Condições
especiais de emprego
Só será
considerada a influência da temperatura na resistência
da madeira quando as peças estruturais puderem ser submetidas
por longos períodos de tempo à temperatura fora
da faixa usual de utilização, que varia entre 10°
C a 60°C.
6.2.3 Classes
de serviço
As classes de serviço das estruturas de madeira são determinadas pelas classes de carregamento, e pelas classes de umidade.
6.3 Caracterização
das propriedades das madeiras
6.3.1 Caracterização
completa da resistência da madeira serrada.
A caracterização
completa da resistência da madeira é determinada
pelos seguintes valores:
a) resistência à compressão paralela às
fibras (fc,0) a ser determinados em ensaios de compressão
uniforme com duração total entre 3 e 8 minutos,
de corpos de prova com seção transversal quadrada
de 5cm de lado e com 15cm de comprimento;
b) resistência à tração paralela às
fibras (ft,0) a ser determinada em ensaios de tração
uniforme com duração de total de 3 a 8 minutos,
de corpos de prova alongados, com trecho central de seção
transversal uniforme de área A e comprimento não
menor que 8
com extremidades mais resistentes
que o trecho central e com concordância que garantam a ruptura
no trecho central;
c) resistência a compressão normal as fibras (fc,90),
a ser determinados em ensaios de compressão uniforme com
duração de 3 a 8 minutos de corpos de prova de seção
quadrada de 5cm de lado e comprimento de 10cm;
d)resistência a tração normal as fibras (ft,90)
a ser determinada por meios de ensaios padronizados;
Obs: para efeito de projeto é considerada nula a o resistência
a tração normal as fibras.
e) resistência ao cisalhamento paralelo às fibras
(fv,0);
f) resistência de embutimento paralelo as fibras (fe,0)
e resistência de embutimento normal as fibras (fe,90) determinados
por meio de ensaios padronizados.
g) densidade básica, e densidade aparente com os corpos
de prova a 12% de umidade.
6.3.2 Caracterização
mínima da resistência de espécies pouco conhecidas
Para projeto estrutural
a caracterização mínima de espécies
pouco conhecidas deve ser feita por meio da determinação
dos seguintes valores:
a)resistência a compressão paralela as fibras (fc,0)
b) resistência a tração paralela às
fibras (ft,0) na impossibilidade da realização do
ensaio permite-se admitir que esse valor seja igual ao da resistência
à tração na flexão;
c) resistência ao cisalhamento paralelo às fibras
(fv,0);
d) densidade básica e densidade aparente.
6.3.3 Caracterização
simplificada da resistência da madeira serrada
Para espécies
usuais permite-se a caracterização simplificada
da resistência a partir dos ensaios de compressão
paralela às fibras. Para as resistências à
esforços normais admite-se um coeficiente de variação
de 18% e para as resistências a esforços tangenciais
um coeficiente de variação de 28%.
Para espécies usuais na falta de determinação
experimental, permite-se adotar algumas relações
para os valores característicos das resistências.
6.3.4 Caracterização da rigidez da madeira
É feita por meio
da determinação dos seguintes valores, referidos
à umidade de 12%
a) valor médio do módulo de elasticidade na compressão
paralela às fibras, Ec0m com no mínimo dois ensaios;
b) valor médio do módulo de elasticidade na compressão
normal às fibras, Ec90m.
Obs: admite-se Ec0m = Et0m.
Não podendo ser realizado o ensaio de compressão
simples, pode-se avaliar o módulo de elasticidade Ec0,m
por meio de ensaio de flexão. Por este ensaio determina-se
o módulo de elasticidade aparente na flexão Em,
admitindo as relações:
coníferas: Em = 0,85 Ec0
dicotiledôneas: Em = 0,90 Ec0
6.3.5 Classes
de resistências
As classes de resistências
das madeiras têm por objetivo o emprego de madeiras com
propriedades padronizadas, orientando na escolha de material para
elaboração de projetos estruturais. Estão
definidas em tabelas para coníferas e dicotiledôneas.
6.3.6 Caracterização
da madeira laminada colada, da madeira compensada e da madeira
recomposta.
Para emprego da madeira
laminada colada, admitindo para ela as mesmas propriedades da
madeira das lâminas, devem ser realizados os seguintes ensaios
específicos:
a)cisalhamento na lâmina de cola;
b)tração à lâmina de cola;
c) resistência das emendas dentadas e biseladas.
Para determinar as propriedades da madeira compensada e da madeira
recomposta para projeto de estruturas, deve ser feito ensaios
com corpos de prova extraídos do lote do material a ser
examinado. Esses materiais devem ser ensaiados por métodos
padronizados para verificação da sua durabilidade
no meio ambiente para o qual se pretende o seu emprego.
6.4 Valores representativos
6.4.1 Valores
médios
O valor médio
Xm propriedades da madeira é determinado pela média
aritmética dos valores correspondentes aos elementos que
compõem o lote de material considerado.
6.4.2 Valores
característicos
Admite-se que o valor
característico Xk seja o valor característico inferior
Xkinf.
Sendo Xkinf o valor característico inferior, menor que
o valor médio, é o que tem apenas 5% de probabilidade
de não ser atingido em um dado lote de material.
6.4.3 Valores
de cálculo
O valor de cálculo
Xd de uma propriedade da madeira é determinado pela expressão:
Xd = Kmod
onde: gw é o coeficiente de minoração
das propriedades da madeira e Kmod é o coeficiente de modificação
, que leva em conta influências não consideradas
por gw.
6.4.4 Coeficientes
de modificação
Os coeficientes de modificação
Kmod afetam os valores de cálculo das propriedades da madeira
em função da classe de carregamento da estrutura,
classe de carregamento admitida e do eventual emprego de madeira
de segunda qualidade.
Kmod = Kmod1 . Kmod2 . Kmod3
onde:
Kmod1 leva em conta o tipo de carregamento e o tipo de material
Kmod2 leva em conta a classe de umidade e o tipo de material
Kmod3 leva em conta se a madeira é de 1° ou 2°
categoria; a espécie e a forma da madeira (para laminada
colada se é reta ou curva).
A escolha dessa categoria não deve ser apenas na forma
visual.
6.4.5 Coeficientes
de ponderação da resistência para estados
limites últimos
Os coeficientes de ponderação
para estados limites últimos gw têm os seguintes valores
para tensões paralelas às fibras:
gwc
= 1,4 (tensão de compressão)
gwt
= 1,8 (tensão de tração)
gwv
= 1,8 (tensão de cisalhamento)
6.4.6 Coeficiente
de ponderação para estados limites de utilização
Tem valor básico
gw
= 1,0
6.4.7 Estimativa
das resistências características
Deve-se tomar como valor
de referência à resistência a resistência
média fwm,12, correspondente a 12% de umidade para as espécies
já investigadas por laboratórios idôneos,
que tenham apresentados os valores médios fwm e Ec0,m correspondentes
a diferentes teores U% £ 20%. Ou deve ser calculada
por fórmula apropriada.
6.4.8 Investigação
direta da resistência
Para a investigação
os lotes não devem ter volume superior a 12m3.
Os valores experimentais devem ser corrigidos para o teor de umidade
de 12%.
Deve-se fazer no mínimo 2 ensaios para se determinar a
resistência média.
Para a caracterização simplificada deve-se extrair
uma amostra composta por pelo menos 6 exemplares retirados de
modo distribuído do lote.
Para a caracterização mínima especificada
para espécies pouco conhecidas, deve-se ser ensaiados no
mínimo 12 corpos de prova para cada uma das resistências
a determinar.
O valor característico deve ser calculado pela expressão
devendo os valores de f ficar em ordem crescente, desprezando-se
o valor mais alto se o número de corpos de prova for ímpar
e não devendo tomar para fwk valor inferior a f1,nem a
0,70 do valor médio.
6.4.9 Estimativa
da rigidez
Nas verificações de segurança que dependem da rigidez da madeira, o módulo de elasticidade paralelamente às fibras deve ser tomado com o valor efetivo
Ec0,ef = kmod1 . Kmod2 . Kmod3 . Ecom
7 Dimensionamento. Estados
limites de utilização
7.1 Critérios
Gerais
7.1.1 Estados
limites a considerar
Os estados limites são
considerados na verificação da segurança
das estruturas e são caracterizados por:
a) deformação excessiva que venha a afetar a utilização
normal da estrutura ou sua estética: (flecha);
b)danos em peças de madeira não estruturais que
façam parte da construção, devido à
deformações excessivas da estrutura;
c)vibrações excessivas.
7.1.2 Critérios
de verificação da segurança
Essas verificações devem obedecer a condições do tipo:
Sd.uti £
Slim
onde:
Sd.uti são os valores desses mesmos efeitos, decorrentes
da aplicação das ações estabelecidas
para a verificação, calculados com a hipótese
de comportamento elástico linear da estrutura.
Slim é o valor limite fixado para o efeito estrutural que
determina o aparecimento do estado limite considerado.
Obs. : Para esta verificação deve-se tomar gf=1,0,
salvo exigência contrária expressa em norma especial.
No caso de Sd,uti devem ser levados em conta os coeficientes de
utilização y1 e y2.
7.1.3 Construções
correntes
Nessas construções as verificações são feitas admitindo-se apenas os carregamentos usuais, correspondentes à combinação de longa duração expressas por
7.1.4 Construções
com materiais frágeis não estruturais
Nessas construções
ou nas que o controle de deformação seja importante,
a verificação da segurança deve ser feita
com as combinações de média ou de curta duração
a critério do proprietário da obra, em função
do rigor da segurança pretendida.
7.1.5 Construções
especiais
Em casos em que o proprietário
da construção exija a verificação
da segurança, isto pode ser feito em função
das combinações de duração instantânea.
7.1.6 Efeitos
da umidade e da duração do carregamento.
A determinação
das deformações das estruturas deve ser feita em
função das classes de umidade que serão mantidas
durante a vida útil da construção e das classes
de carregamento.
A consideração dos efeitos da umidade e da duração
do carregamento é feita considerando-se o módulo
de elasticidade efetivo Ec0,ef da madeira.
7.2 Estados limites
de deformações
A verificação
da segurança em relação estados limites de
deformação, salvo em exigências especiais,
deve ser feita como indicado a seguir.
7.2.1 Deformações
limites para as construções correntes
A verificação
deve ser feita levando-se em conta as combinações
de ações de longa duração , levando
se em conta a rigidez efetiva, definida pelo módulo Ec0,ef.
As flechas totais calculadas não podem ultrapassar 1/300
dos vãos, nem 1/150 do comprimento dos balanços
correspondentes.
As flechas devidas às ações permanentes podem
ser compensadas parcialmente por contra-flechas dadas na construção.
Nesse caso as flechas devidas às ações permanentes
podem ser reduzidas a 2/3 do seu valor, desde que a contra-flecha
especificada no projeto seja pelo menos igual á própria
flecha devida às ações permanentes.
Nos casos de flexão oblíqua, os limites anteriores
de flechas podem ser verificados isoladamente para cada um dos
planos principais de flexão.
7.2.2 Deformações
limites para as construções com materiais frágeis
não estruturais.
Nas construções
em que haja materiais frágeis ligado à estrutura,
como forros, pisos e divisórias, em que a fissuração
não possa ser evitada a verificação da segurança
em relação aos estados limites de deformações
procura evitar danos a esses materiais não estruturais.
Neste caso as combinações de ações
a considerar são as de média duração
e as de curta duração, conforme o rigor da segurança
pretendida.
As flechas totais, incluindo o efeito da fluência, devidas
as combinações de ações consideradas,
não devem superar 1/350 dos vãos nem 1/175 do comprimento
dos balanços correspondentes.
As flechas devidas apenas às ações variáveis
da combinação considerada não deve superar
1/400 dos vãos ou 1/200 dos balanços correspondentes,
nem o valor absoluto de 15 milímetros.
7.2.3 Deformações
limites para construções especiais
Em construções
especiais tais como fôrmas para concreto estrutural, cimbramentos,
torres ,etc, as deformações limites devem ser estabelecidas
pelo proprietário da construção, ou por normas
especiais.
7.3 Estados limites
de vibrações
Em construções
sujeitas a fontes de vibração, devem ser adotadas
disposições construtivas que evitem a presença
de vibrações excessivas da estrutura. Naquelas em
que venham servir para que as pessoas possam caminhar devem ser
tomadas algumas medidas para evitar desconforto aos usuários.
Nos pisos sobre os quais as pessoas andem regularmente, como os
de escritórios e residência, a menor freqüência
natural dos elementos da estrutura do piso não deve ultrapassar
8Hz.
Para as construções correntes, admite-se que esta
condição fique satisfeita se a aplicação
do carregamento correspondente à combinação
de curta duração não provocar flecha imediata
superior a 15 mm, considerando o módulo de elasticidade
Eco,ef descrito em 6.4.9.