15/02/2013

1

5. Ações e Segurança em Projetos de Estruturas de Madeira

5.1. Generalidades

De acordo com a ABNT NBR 7190:1997, o projeto deve ser elaborado por profissional legalmente habilitado é composto por:

�Memorial justificativo;

�Desenhos;

�Plano de execução.

15/02/2013

2

�Memorial justificativo:

• Descrição do arranjo global tridimensional da estrutura;

• Ações e condições de carregamento admitidas;

• Análise estrutural: Propriedade dos materiais, dimensionamento e detalhamento das peças estruturais e ligações.

�Desenho:

• Devem constar as classes de resistência das madeiras;

• As peças estruturais devem ter a mesma identificação do memorial justificativo.

15/02/2013

3

15/02/2013

4

�Plano de execução:

• Quando necessário, deve constar:

(a) Sequência de execução;

(b) Detalhamento da montagem.

15/02/2013

5

5.2. Método dos Estados LimitesÉ um modelo de verificação da segurança estrutural.

�Estado Limite Último:

Corresponde ao esgotamento da capacidade portante da estrutura (ruptura de seções críticas, colapso da estrutura).

�Estado Limite de Utilização:

Corresponde a exigências funcionais e de durabilidade da estrutura (deformações e vibrações excessivas).

Condição de Segurança: Sd ≤ Rd

5.3. Ações

• São as causas que provocam o aparecimento de esforços ou deformações nas estruturas.

• Ações diretas: Quando há aplicação de forças.

• Ações indiretas: Quando há deformações impostas a uma estrutura.

15/02/2013

6

(a) 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.

Exemplo: peso próprio.

(b) Ações variáveis: São aquelas cujos valores variam significativamente durante toda a vida da construção.

Exemplo: vento, sobrecarga.

(c) Ações excepcionais: São aquelas que tem duração extremamente curta e muito baixa probabilidade de ocorrência.

Exemplo: explosão, terremoto, incêndio.

5.4. 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 principal, na combinação considerada.

15/02/2013

7

5.5. Carregamentos� Carregamento Normal: Quando inclui apenas ações decorrentes do

uso previsto para a construção. Admite-se que corresponda à classe de carregamento de longa duração e deve ser nos estados limites último e de utilização.

Exemplos: Na cobertura > peso próprio e vento;

Na ponte > peso próprio junto com o trem-tipo.

� Carregamento Especial: Quando inclui ações variáveis de natureza ou intensidade especiais, superando os efeitos considerados para um carregamento normal. A classe de carregamento é definida pela duração acumulada prevista para a ação variável principal.

Exemplos: Transporte de um equipamento especial sobre uma ponte que supere o carregamento do trem-tipo;

Área de estocagem de um supermercado.

15/02/2013

8

� Carregamento Excepcional: Existência de ações com efeitos catastróficos e corresponde a classe de carregamento de duração instantânea.

Exemplos: Terremotos, incêndios e explosões.

� Carregamento de Construção: Carregamento de caráter transitório onde termina com a conclusão da obra. Os procedimentos de construção podem levar a estados limites últimos.

Exemplo: Içamento de uma treliça.

5.6. Situações de projeto� Situações duradouras: São aquelas que podem ter duração igual

ao período de referência da estrutura. São consideradas no projeto de todas as estruturas.Para verificação da segurança nos 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.

� Situações transitórias: São aquelas que tem 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 projeto.Em geral, é considerada apenas a verificação no estado limite último. Em casos especiais, pode ser exigida a verificação em relação ao estado limite de utilização, considerando combinações de ações de curta ou média duração.

15/02/2013

9

� Situações excepcionais: São aquelas que tem 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.

5.7. Combinações de ações

� As combinações de ações empregam coeficientes diferentes, levando em conta que é muito baixa a probabilidade de ocorrência simultânea de ações variáveis de naturezas diferentes, ambas com seus valores característicos máximos.

� Assim em cada combinação somente uma ação característica variável é considerada como principal.

� A combinação que fornecer a maior solicitação de cálculo será utilizada no projeto.

15/02/2013

10

15/02/2013

11

�Combinações últimas normais:

Leva em consideração a baixa probabilidade de ocorrência

simultânea das ações variáveis

Quando o vento for considerado como ação variável principal, considera-se apenas 75% do seu valor por ser uma carga de curta duração em combinação normal.

5.7.1. Combinação para os estados limites últimos

�Combinações últimas especiais ou de construção:

É o mesmo que o da combinação última normal, salvo quando a ação variável principal FQ1,k tenha um tempo de duração

muito pequeno onde pode ser tomado como

15/02/2013

12

�Combinações últimas excepcionais:

É a ação transitória excepcional

5.7.2. Combinação para os estados limites de utilização

É determinada a partir do grau de deformação que a estrutura considerada deve suportar. As deformações estão relacionadas à duração do carregamento.

�Combinação de longa duração:

É utilizada no controle usual de deformações das estruturas. As ações variáveis atuam com seus valores correspondentes à classe de longa duração.

15/02/2013

13

�Combinação de média duração:

Utiliza-se esta combinação no caso de existirem materiais frágeis não estruturais ligados à estrutura. O controle das deformações é particularmente importante.

Carregamento de média duração

Carregamento de longa duração

�Combinação de curta duração:

É utilizada quando for importante impedir defeitos decorrentes da deformação da estrutura.

Classe de média duração

15/02/2013

14

�Combinação de duração instantânea:

É utilizada quando se considera a existência de uma ação variável especial pertencente a classe de duração imediata.

Classe de longa duração