Caderno de Projetos de Telhados em Estruturas de Madeira
I
Caderno de Projetos
de Telhados em Estruturas
II
Caderno de Projetos de Telhados em Estruturas de MadeiraEsta obra tem o apoio cultural da Eurotop,
uma Empresa do Grupo Estrutural.
Caderno de Projetos de Telhados em Estruturas de Madeira
III
Antonio Moliterno
www.blucher.com.br
Caderno de Projetos
de Telhados em Estruturas
de Madeira
3.ª edição revista
Revisão:
Prof. Dr. Reyolando M. L. R. F. Brasil
Livre-docente Departamento de Engenharia de Estruturas e Geotécnica
Escola Politécnica da Universidade de São Paulo
IV
Caderno de Projetos de Telhados em Estruturas de Madeira© 2009 Antonio Moliterno
3ª edição – 2009
É proibida a reprodução total ou parcial
por quaisquer meios
sem autorização escrita da editora
EDITORA EDGARD BLUCHER LTDA.
Rua Pedroso Alvarenga, 1245 – 4º andar
04531-012 – São Paulo, SP – Brasil
Fax: (11) 3079-2707
Tel.: (11) 3078-5366
e-mail: editora@blucher.com.br
site: www.blucher.com.br
ISBN 978-85-212-0470-1
Impresso no Brasil Printed in Brazil
FICHA CATALOGRÁFICA
Moliterno, Antonio
Caderno de projetos de telhados em estruturas de madeira/Antonio
Moliterno; revisão técnica Reyolando M. L. R. F. Brasil - - 3ª edição --
São Paulo: Edgard Blucher, 2009.
Bibliografia.
ISBN 978-85-212-0470-1
1. Telhados – Projetos e construção I. Título.
08-08017 CDD-690.15
Índices para catálogo sistemático:
Estruturas de madeira : Telhados : Telhados: Projetos: Engenharia 690.15
1.
Projetos de telhados : Estruturas de madeira : Engenharia 690.15
2.
Telhados : Estruturas de madeira : Projetos : Engenharia 690.15
3.
Caderno de Projetos de Telhados em Estruturas de Madeira
V
Prefácio à 3.ª edição
O meu querido Mestre Moliterno foi uma influência muito importante em
minha vida.
Com ele me iniciei, na Escola de Engenharia da Universidade Mackenzie, na
década de 1960, em várias das disciplinas da Engenharia de Estruturas, como
Estruturas de Madeira, de Alvenaria e de Aço.
Ainda por indicação dele, entrei na carreira de docente universitário,
tam-bém nas disciplinas da Engenharia de Estruturas da Escola de Engenharia da
Universidade Mackenzie, na década de 1970.
Aos poucos fui progredindo nos meus estudos pós-graduados na Escola
Po-litécnica da Universidade de São Paulo, onde, após meu Doutorado em 1990,
passei a atuar com dedicação exclusiva como Professor e Pesquisador, e fui
perdendo o contato com meu Mestre.
Quis o destino que por indicação do colega Eng. Dalamebrt, viesse a ser
encarregado pela Editora Blücher de revisar o excelente livro de Estruturas de
Madeira para Coberturas do prematuramente falecido Prof. Antonio Moliterno.
Era necessário manter a maravilhosa didática da obra original, refazendo
totalmente a filosofia de cálculo, em virtude de a Norma Brasileira de Projeto
de Estruturas de Madeira, a NBR 7190: 1997, ter adotado o método dos estados
limites no lugar do de tensões admissíveis da NB-11/1951 utilizada pelo Mestre.
Assim, o Capítulo 4 teve que ser inteiramente reescrito do zero, com
repercus-sões muito trabalhosas no Capítulo 6. Também a atual Norma de Forças Devidas
ao Vento em Edificações, NBR 6123: 1988, mudou um pouco em relação à antiga
NB-599, implicando em alterações em vários capítulos, em especial o segundo,
e também no Capítulo 6.
Da época em que o texto foi preparado pelo Mestre para agora, os
progra-mas computacionais de cálculo estrutural vieram para ficar, tornando obsoletos
os engenhosos métodos gráficos que o Mestre tanto amava. Com uma certa dor
VI
Caderno de Projetos de Telhados em Estruturas de Madeirano coração, me permiti eliminá-los desta edição, junto com coisas como tabelas
de funções trigonométricas... E já que estava com a mão na massa, achei
impor-tante mudar as unidades utilizadas para as do Sistema Internacional (SI) que
são oficiais no Brasil.
Agradeço colaboração na digitação da Profa. Juliana Freire e nos desenhos
e layout da Arqta. Alessandra Pissardo.
Este trabalho de amor é dedicado aos meus alunos e orientados passados,
presentes e futuros, entre os quais está meu filho mais velho e talvez venha a
estar um de meus netos.
São Paulo, 2008
Prof. Dr. Reyolando M. L. R. F. Brasil
Caderno de Projetos de Telhados em Estruturas de Madeira
VII
Prefácio à 2.ª edição
Nesta segunda edição, estamos apresentando em apêndice matéria ainda
pouco divulgada no nosso meio técnico, que é o caso de Vigas formadas por
Lâminas de Madeira Coladas.
Objetivamos com isto colaborar com os ecologistas, atendendo aos justos
re-clamos na luta contra a ação predatória que vem sofrendo as nossa florestas
natu-rais da Amazônia Legal, devido à exploração gananciosa das últimas décadas.
Estamos dando aos arquitetos uma opção desejada, no sentido de tirarem
melhor partido do emprego da madeira nos telhados, substituído as rústicas
treliças, localizadas no desvão entre o forro e a cobertura, por vigas retas
apare-lhadas e aparentes, permitindo com facilidade pregar o forro paralelamente com
a inclinação da cobertura.
Queremos também colaborar pelo incentivo social no que tange ao
desen-volvimento da nossa engenharia florestal, através de programas mais amplos nos
reflorestamentos da “Araucária Angustifolia”, popularmente conhecida entre
nós com pinho do Paraná e, internacionalmente, como pinho brasileiro.
Deve ser esclarecido que o pinho do Paraná tem o privilégio de possuir
todas as qualidades especificadas para a adequada fabricação de produtos
trata-dos e colatrata-dos em madeira (vigas laminadas e placas de compensatrata-dos).
Caderno de Projetos de Telhados em Estruturas de Madeira
IX
Prefácio à 1.ª edição
As razões que me encorajaram em publicar este modesto trabalho, Caderno
de Projetos de Telhados em Estruturas de Madeira, foi atender as
dificulda-des dos estudantes, quando se deparam com a necessidade de projetar
peque-nas estruturas para telhados.
Por essa razão, procurei me limitar aos assuntos essenciais da prática
pro-fissional, que envolvem o projeto e os detalhes construtivos, sem perder de vista
o que é muito importante ao engenheiro: a conceituação teórica fundamental.
Quero registrar minhas homenagens póstumas a quatro
mestres-engenhei-ro, pelo legado técnico-científico que nos deixaram, Prof. Antonio Luiz Ippolito,
meu mestre na EEUM – Escola de Engenharia da Universidade Mackenzie; Prof.
Stephan Prokofievitch Timoshenko, o engenheiro do século XX; Prof. Antonio
Alves Noronha, pelas suas divulgações; e Prof. Erwin Hauff, exemplo de um
grande engenheiro, autor de projetos e obras em estruturas de madeira.
Agradeço ao ilustre colega eng. Enio Perilo, pelo incentivo e ajuda que
sem-pre me proporcionou, nos meus problemas com telhados.
Caderno de Projetos de Telhados em Estruturas de Madeira
XI
Conteúdo
1. Introdução ... 1
1.1. Notação e sistema de unidades ... 2
1.2. Terminologia ... 2
1.2.1. Terminologia dos construtores ... 2
1.2.2. Terminologia estrutural ... 8
1.2.2.1. Telhado de duas águas ... 8
1.2.2.2. Telhado de quatro águas ... 11
1.2.2.3. Telhado de várias águas ... 11
1.3. Madeiras empregadas ... 11
1.3.1. Madeira serrada ... 11
1.3.2. Madeira laminada e colada ... 13
2. Cargas nas estruturas ... 15
2.1. Carga permanente ... 15
2.1.1. Carga equivalente em projeção horizontal ... 19
2.1.2. Peso próprio das estruturas ... 20
2.2. Efeito do vento sobre estruturas de madeira ... 22
2.2.1. Cargas estáticas equivalentes da norma ... 23
2.2.2. Fatores que afetam a velocidade característica ... 24
2.2.3. Coeficientes de pressão, de forma e de arrasto ... 30
3. Estática das estruturas planas ... 41
3.1. Treliças isostáticas ... 41
3.2. Estaticidade ... 42
3.2.1. Quadros rijos ... 45
3.2.2. Treliça hipostática ... 45
3.2.3. Resumo — treliças planas ... 46
3.3. Esquemas de treliças isostáticas ... 47
3.4. Cálculo dos esforços nas barras ... 49
3.4.1. Hipóteses fundamentais ... 49
3.4.2. Métodos de cálculo ... 49
3.4.2.1. Método das juntas ou nós ... 49
3.4.2.2. Método das seções (Ritter) ... 53
3.4.2.3. Programas de computador para cálculo automático ... 57
3.5. Treliças associadas e contraventamentos ... 57
4. Verificação de dimensionamento de estruturas de madeira ... 61
4.1. Ações e segurança nas estruturas de madeira ... 61
4.1.1. Definições ... 61
4.1.1.1. Estados limites de uma estrutura ... 61
XII
Caderno de Projetos de Telhados em Estruturas de Madeira4.1.2 Condições gerais ... 62
4.1.2.1. Estados limites ... 62
4.1.2.2. Ações ... 63
4.1.2.3. Tipos de carregamento e critérios de combinação de ações 65 4.1.3. Condições específicas ... 67
4.1.3.1. Condições de segurança ... 67
4.1.3.2. Combinações das ações ... 67
4.1.3.3. Coeficientes de ponderação para combinações últimas ... 68
4.2. Resistências ... 70
4.2.1. Resistência dos materiais ... 70
4.2.2. Valores representativos ... 71
4.2.3. Valores de cálculo ... 71
4.2.4. Particularidades para estruturas de madeira ... 72
4.3. Verificação de resistência de peças de madeira ... 75
4.3.1. Solicitações normais ... 76
4.3.2. Solicitações tangenciais ... 80
4.3.3. Estabilidade ... 81
4.3.4. Estado limite de deformação excessiva ... 86
4.4. Ligações ... 87
4.4.1. Ligações com pinos metálicos (pregos e parafusos) ... 88
4.4.2. Ligações com cavilhas de madeira ... 90
4.4.3. Ligações com conectores ... 91
4.4.4. Espaçamento entre elementos de ligação ... 92
4.4.5. Ligações excêntricas por pinos ... 94
5. Estruturas de madeira para telhados ... 99
5.1. 1.º Caso – Estruturas para coberturas residenciais ... 99
5.1.1. Tesoura Howe ... 101
5.1.2. Tesoura Fink ... 104
5.1.3. Vigas armadas de alma cheia ... 104
5.1.4. Estrutura pontaletada ... 105
5.1.5. Estrutura em arco invertido (telhado com quebra em rabo de pato) 106 5.2. 2.º Caso – Estruturas para cobertura de galpões industriais, cinemas e quadras de esportes ... 108
5.2.1. Viga em treliça ... 109
5.2.2. Estrutura tipo Shed ... 111
5.2.3. Estruturas com balanço ... 114
5.2.4. Estrutura com banzo curvo – viga ou trave Bowstring ... 114
5.2.5. Considerações gerais do projeto e da execução ... 117
5.2.6. Contraventamento de tesouras ... 118
5.2.7. Espigão ... 121
5.2.8. Normas de segurança no transporte e içamento de treliças ... 125
5.3. Pórticos ... 130
5.3.1. Contraventamento de pórticos ... 134
5.4. Arcos ... 140
5.5. 3.º Caso – Coberturas especiais ... 146
5.6. Estabilidade lateral de treliças planas, pórticos e arcos ... 148
5.6.1. Treliças ... 148
5.6.2. Pórticos e arcos ... 149
5.6.3. Flambagem longitudinal de arcos ... 152
5.6.4. Treliças pré-fabricadas ... 152
6. Projetos ... 157
6.1. Projeto da armação de um telhado para coberturas com telhas cerâmicas . 157 6.1.1. Dados ... 157
6.1.2. Esquema estrutural e especificações ... 157
6.1.3. Projeto da armação ... 162
Caderno de Projetos de Telhados em Estruturas de Madeira
XIII
6.1.3.2. Cálculo das cargas unitárias ... 163
6.1.3.3. Verificação das ripas ... 174
6.1.3.4. Verificação dos caibros ... 176
6.1.3.5. Verificação das terças ... 180
6.1.3.6. Cálculo da tesoura ... 182
6.1.3.7. Cálculo dos detalhes ... 188
6.2. Projeto da armação de um telhado para coberturas com chapas onduladas de fribocimento ... 199
6.2.1. Dados ... 199
6.2.2. Especificações ... 199
6.2.3. Projeto da cobertura ... 203
6.2.3.1. Marcha das operações ... 203
6.2.4. Anteprojeto da tesoura ... 205
6.2.5. Projeto da tesoura ... 206
6.2.5.1. Cálculos preliminares ... 206
6.2.5.2. Cálculo das cargas unitárias ... 206
6.2.6. Projeto das terças... 208
6.2.7. Cálculo das tesouras – forças concentradas nos nós... 210
6.2.8. Cálculo das tesouras – esforços solicitantes nas barras ... 212
6.2.9. Cálculo das tesouras – verificação das barras ... 213
6.2.10. Cálculo das uniões (nós) ... 217
6.3. Projeto de um arco de alma cheia ... 228
6.3.1. Considerações preliminares ... 228
6.3.2. Cálculo estático dos arcos ... 231
6.3.3. Projeto de um arco biarticulado de alma cheia ... 231
6.4. Tesoura sobre três apoios ... 240
6.5. Projeto de uma cobertura para abrigo de automóvel ... 242
6.5.1. Dados ... 242
6.5.2. Verificação das vigas principais de cobertura (6 x 40 cm) ... 243
6.5.2.1. Cargas ... 243
6.5.2.2. Verificação de tensão e estabilidade lateral ... 244
6.5.2.3. Verificação de flecha... 245
6.5.2.4. Verificação dos pilares ... 245
6.5.2.5. Verificação dos parafusos ... 247
7. Forros (tarugamento) ... 249
7.1. Forros de madeira ... 249
7.2. Forro de placas pré-fabricadas ... 251
7.3. Apoio do tarugamento nas tesouras ... 254
Princípios e critérios do Conselho de Manejo Florestal (FSC) ... 257
Princípio 1: Obediência às leis e aos princípios do FSC ... 259
Princípio 2: Responsabilidade e direitos de posse e uso da terra ... 260
Princípio 3: Direitos dos povos indígenas ... 260
Princípio 4: Relações comunitárias e direitos dos trabalhadores ... 261
Princípio 5: Benefícios da floresta... 262
Princípio 6: Impacto ambiental ... 262
Princípio 7: Plano de manejo ... 264
Princípio 8: Monitoramento e avaliação ... 265
Princípio 9: Manutenção de florestas de alto valor de conservação ... 266
Princípio 10: Plantações ... 266
Referências bibliográficas ... 269
Introdução
1
O telhado destina-se a proteger o edifício contra a ação das intempéries,
tais como chuva, vento, raios solares, neve e também impedir a penetração de
poeiras e ruídos no seu interior.
A origem do nome telhado provém do uso das telhas, mas nem todo o
sis-tema de proteção superior de um edifício, obrigatoriamente, constitui-se num
telhado como, por exemplo, lajes com espelho d’água, terraços e jardins
suspen-sos. O telhado compõe-se de duas partes principais:
Cobertura
— Podendo ser de materiais diversos, desde que impermeáveis
às águas pluviais e resistentes à ação do vento e intempéries. A cobertura pode
ser de telhas cerâmicas, telhas de concreto (planas ou capa e canal) ou de
cha-pas onduladas de fibrocimento, aço galvanizado, madeira aluminizada, PVC e
fiberglass. As telhas de ardósia e chapas de cobre foram praticamente banidas
da nossa arquitetura.
Armação
— Corresponde ao conjunto de elementos estruturais para
sustentação da cobertura, tais como: ripas, caibros, terças, tesouras e
con-traventamentos.
As estruturas que compõem a armação dos telhados podem ser
total-mente ou parcialtotal-mente executadas em madeira, aço, alumínio ou concreto
armado. A armação dos telhados executados em madeira denomina-se
tam-bém madeiramento.
2
Caderno de Projetos de Telhados em Estruturas de MadeiraAlgumas coberturas podem dispensar a armação, quando empregamos
per-fis especiais auto-portantes em fibrocimento, aço galvanizado, concreto
proten-dido ou fiberglass.
A superfície do telhado pode ser formada por um ou mais planos (uma água,
duas águas, quatro águas ou múltiplas águas) ou por uma ou mais superfície
curvas (arco, cúpula ou arcos múltiplos).
O escopo deste trabalho é apresentar as informações necessárias para a
ela-boração dos projetos das armações em madeira, para telhados planos em duas
águas e telhados em superfície curva cilíndrica, com o sistema estrutural em
arco, mais usuais na maioria das edificações.
1.1. Notação e sistema de unidades
As notações utilizadas neste livro obedecem, na medida do possível, àquelas
empregadas pela Norma Brasileira – NBR 7190: 1997, definidas oportunamente
durante a abordagem dos vários assuntos. Por força do Decreto n.
o63.233 de
12/09/1968, foram legalizadas no Brasil as unidades e notações do Sistema
Inter-nacional de Unidades, “SI”. O “SI” parte da relação fundamental: Força = Massa
3
Aceleração. Nesse sistema, emprega-se o quilograma apenas para exprimir a
Massa, e o Newton (N) é reservado à Força (1 kgf = 9,81 N). Embora as
gran-dezas mecânicas devam obedecer ao citado decreto-lei, o meio técnico vem se
mantendo relutante em aceitar o SI, não só no Brasil, como em muitos países
estrangeiros, em especial os de língua inglesa.
1.2. Terminologia
A terminologia das peças que compõem os elementos de um telhado é muito
diversa nas várias regiões do Brasil, isto provavelmente por herança dos
primei-ros carpinteiprimei-ros oriundos de vários pontos de Portugal e outprimei-ros países da
Eu-ropa Central. Para não se fazer confusão de nomes, o que é comum na prática,
achamos melhor dividir o assunto em dois itens:
a) Terminologia dos construtores — serve para comunicação com o
pesso-al das obras, embora bastante diversa.
b) Terminologia estrutural — para ser adotada na comunicação entre
en-genheiros.
1.2.1. Terminologia dos construtores
1) Ripas — Peças de madeira de pequena esquadria pregadas sobre os
Introdução
3
2) Caibros — Peças de madeira de pequena esquadria, apoiadas sobre as
terças para sustentação das ripas.
3) Terça — Viga de madeira apoiada sobre as tesouras ou sobre paredes para
a sustentação dos caibros.
As coberturas executadas em chapas onduladas de fibrocimento, alumínio
ou PVC apresentam a vantagem econômica de dispensar o emprego de ripas
e caibros, pois se apóiam diretamente sobre as terças, permitindo, ainda,
maior distanciamento entre as terças.
15 2 8 7 6 1 5 15 16 10 4 6 9 3 14 13 9 12 8 13 11 3 7 4 5 6 10 2 1 1
1 a 5) Trama, é o conjunto formado pelas ripas, caibros e terças, que servem de lastro ao material da cobertura. 6) Frechal. 7) Chapuz, pedaço de madeira, geralmente de forma triangular, prega-do na asna da tesoura, destinaprega-do a suster ou apoiar a terça. Conjunto de peças 8 a 12 – Tesoura, viga em treliça plana vertical, formada de barras dispostas de maneira a compor uma rede de triângulos, tornando o sistema estrutural indeslocável. 8) Asna, perna, empena ou membrura superior. 9) Linha, rochante, tirante, tensor, olivel ou membrura inferior. 10) Pendural ou pendural central. 11) Escora. 12) Pontalete, montante, suspensório ou pendural. 13) Ferragens ou estribos. 14) Ferragem ou cobrejunta. 15) Testeira ou aba. 16) Mão francesa.
4
Caderno de Projetos de Telhados em Estruturas de Madeira4) Cumeeira — Terça da parte mais alta do telhado.
5) Contrafrechal — Terça da parte inferior do telhado.
6) Frechal — Viga de madeira colocada em todo o perímetro superior da
pa-rede de alvenaria de tijolos (respaldo), para amarração e distribuição da
carga concentrada da tesoura. Atualmente o contrafrechal de madeira foi
substituído pelas cintas de amarração de concreto, sendo utilizado apenas
um bloco de madeira para o nivelamento e distribuição da carga da tesoura
sobre pilares ou paredes. Isso tem criado o hábito costumeiro de chamar a
terça de extremidade simplesmente de “frechal”. Também já se tornou
há-bito generalizar de “terças”, sem fazer diferenciação às vigas da cumeeira e
do contrafrechal, isto na comunicação entre engenheiros estruturais.
Consolo Emenda Tirante Tarugo ou cavilha
Contra tirante
Estribos
R
e
Figura 1.2
Observação: Empregam-se consolos para aumentar a resistência do tirante no apoio devido ao efei-to do momenefei-to M = Re.
Guarda-pó — Forro pregado sobre os caibros, numa largura de 30 a 60 cm,
junto à platibanda, destinado ao apoio da calha.
Platibanda — Prolongamento do alinhamento da parede externa, acima
dos frechais, para camuflagem do telhado. A platibanda é sempre contornada
por calha e rufo.
Parede Platibanda
Calha Guarda-pó Ripas Ripas Caibros
Caibros
Linha Empena Escora Pendural
Forro fixado nos caibros
Forro pendurado na tesoura (teto)
Introdução
5
Lanternim — Empregado em edifícios industriais, quando a iluminação e
ventilação trazidas pelas janelas forem consideradas insuficientes. Podem estar
munidos com caixilhos, venezianas ou com ambos.
Veneziana Caixilhos (vidros ou PVC) Rufo Cobertura Passadiço Chapa de aço com parafusos Figura 1.4
Beiral — Prolongamento da cobertura, fora do alinhamento da parede.
Tipos de beirais:
a) Caibros aparentes (inconveniente por possibilitar levantamento das
telhas pela ação do vento).
b, c, d, e) Beirais revestidos
b) Revestimento fixado nos caibros.
c) Revestimento fixado numa trama de caibros e sarrafos.
d) Revestimento com elemento decorativo (cachorro).
e) Beiral em laje de concreto armado.
6
Caderno de Projetos de Telhados em Estruturas de Madeira Parede Ripa dupla ou sarrafo Ripas (a) Testeira Calha de beiral (b) ForroMoldura, cordão ou tabeira
Forro (c) Cachorro (d) Capeamento (e) Calha Laje Condutor b Estuque b Figura 1.5
Mansarda — tipo de tesoura que permite o aproveitamento do desvão do
telhado, constituindo um cômodo denominado sótão. O nome mansarda deve-se
a Mansard, arquiteto de Luís XIV.
Os telhados tipo Mansard eram geralmente cobertos com telhas de ardósia,
e dispunham de janelas denominadas trapeira, para iluminação, ventilação e
acesso ao telhado.
Introdução
7
Trapeira Janela ou clarabóia Sótão Esquema da trapeira ou água-furtada Figura 1.6Ponto do telhado — é a relação entre sua altura e a largura ou vão. O
ponto varia, em geral, entre os limites de 1 : 2 a 1 : 8.
L i% α h Ponto h Inclinação α Declividade i% i = 100 x arctag α Figura 1.7 Ponto h — L Designação Inclinação aº Declividade i% 1/2 Ponto meio 45º 100% 1/3 Ponto terço 33º 40’ 66% 1/4 Ponto quarto 26º50’ 49% 1/5 — 21º 50’ 40% 1/6 — 18º30’ 33% 1/7 — 15º 50’ 28% 1/8 — 14º 25%
8
Caderno de Projetos de Telhados em Estruturas de Madeira1.2.2. Terminologia estrutural
1.2.2.1. Telhado de duas águas (Figura 1.8)
Considerando-se as telhas, ripas e caibros como elementos componentes
da cobertura, visto que em algumas coberturas estes dois últimos elementos
podem ser dispensados, a sustentação da cobertura depende dos seguintes
ele-mentos estruturais:
1) Terças – Vigas apoiadas sobre as tesouras.
2) Mãos francesas – Para aliviar a flexão das terças, empregamos escoras,
denominadas mãos francesas. As mãos francesas servem também como
ele-mento de travejaele-mento dos nós inferiores da tesoura.
3) Tesoura – Viga principal em treliça ou viga-mestra, que serve para
transfe-rir o carregamento do telhado aos pilares ou paredes da edificação.
Elemen-tos que compõem uma tesoura, segundo a terminologia de projeto
estrutu-ral:
S – Banzo superior
I – Banzo inferior
V – Barras verticais ou simplesmente verticais
D – Barras diagonais ou simplesmente diagonais
N – Nó ou junta – ponto de interseção de barras
ρ – Painel – distância entre dois nós
h – Altura da tesoura
L – Vão da tesoura – distância entre os apoios extremos
α – Inclinação da tesoura
4) Contraventamento vertical – Estrutura plana vertical formada por
bar-ras cruzadas, dispostas perpendicularmente ao plano das tesoubar-ras. Essas
barras servem de sustentação para a ação das forças que atuam no seu
pla-no, travando as tesouras, de maneira a impedir sua rotação e deslocamento,
principalmente contra a ação do vento, como também sendo elemento de
vinculação do banzo inferior I contra a flambagem lateral.
5) Contraventamento horizontal – Estrutura formada por barras cruzadas
colocadas no plano abaixo da cobertura, para amarração do conjunto
for-mado pelas tesouras e terças. Essas barras servem para transferir a ação do
vento, atuando na direção esconsa ao edifício para as tesouras e ao
contra-ventamento vertical.
Oitões – Paredes extremas paralelas às tesouras, que muitas vezes servem
de apoio para as terças (pelo conceito antigo, eram as paredes laterais da
casa situadas na divisa do lote).
Introdução
9
Figura 1.8 Telhado de duas águas.
S V I h α L P D D N S N Tesoura 3 Contraventamento vertical Travejamento do nó inferior da tesoura Terças e mãos francesas 1 4 3 3 Ripas Caibros 2 4 4 4 3 3 3 5 3 3 5 3 3 5 Contraventamento horizontal Oitão V
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Caderno de Projetos de Telhados em Estruturas de MadeiraFigura 1.9 Telhado de quatro águas.
Espigão 3 7 2 2 12 – Meia tesoura e contraventamento vertical Água Espigão Cumeeira Água Água Água c L L —2 L —2 Planta da cobertura 7 b b a a a c 3 3 3 3 8 6 L Planta da armação L b a a a b c h 8 2 1 1 1 1 3 3 3 3 4 4 6 7
Introdução
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1.2.2.2. Telhado de quatro águas (Figura 1.9)
6) Meia tesoura
7) Tesoura de canto
8) Espigão — Aresta saliente inclinada do telhado; quando horizontal é
cumeeira.
1.2.2.3. Telhado de várias águas (Figura 1.10)
Y —2 X —2 Z —2 Y X Z Espigão Cumeeira
Rincão – canal formado por duas convergentes
Figura 1.10 Telhado de várias águas.
1.3. Madeiras empregadas
1.3.1. Madeira serrada
No centro sul do País, o madeiramento dos telhados tem sido executado
com muita freqüência, empregando-se a peroba, como também o pinho
brasi-leiro, principalmente nos Estados do Paraná e Santa Catarina, possuidores que
foram de extensas florestas nativas desta espécie de coníferas. O custo cada vez
mais elevado dessas espécies botânicas tem propiciado o emprego dos produtos
de reflorestamento, com a opção pelo Eucalipto Citriodora em substituição à
peroba.
Entre as numerosas árvores nativas, ainda existentes na nossa flora,
muitas delas são adequadas à carpintaria dos telhados, cujos parâmetros de
trabalho podem ser medidos pela sua dureza e peso específico (entre 0,5 e
1,2 g/cm
3).
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Caderno de Projetos de Telhados em Estruturas de Madeira Veneziana 1 9 6 6 6 6 Viga-mestra Terças Calha Caixilho Meias tesourasFigura 1.11 Telhado Shed.
Os inúmeros ensaios, realizados com várias espécies botânicas pelos nossos
institutos de pesquisas, procuraram atender as recomendações do Anexo B da
NBR 7190: 1997, cujo escopo é a determinação das propriedades físicas e
mecâ-nicas da madeira para o projeto estrutural.
O anexo E da mesma Norma fornece valores usuais de resistência e rigidez
de algumas madeiras nativas e de reflorestamento, que citaremos em local
apro-priado no Capítulo 4 deste livro.
Dimensões mínimas das seções transversais
A área mínima das seções transversais das vigas ou barras longitudinais
de treliças principais será de 50 cm
2e a espessura mínima de 5 cm. Nas peças
secundárias os limites reduzem-se a, respectivamente 2,5 cm, podendo cair a
1,8 cm para peças secundárias múltiplas.
Introdução
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Bitolas comerciais usuais de madeira serrada
Padrão métrico
Tipo de madeira Medida transversal(cm) Comprimento(m)
Ripas 1,5 3 5 básico: 4,40 Caibros 5 3 6 médio de 2,00 a 4,00 Vigas 6 3 12 médio: 5,00 6 3 16 médio: 5,00 Tábuas 2,6 3 16 básico: 4,00 2,6 3 23 básico: 4,00 1,3 3 31 básico: 4,00 Padrão americano Bitola
(pol) Medida transversal(cm) Comprimento básico
3 3 1 ½ 7,5 3 3,80 14 pés (4,27 m) 3 3 2 7,5 3 5,10 14 pés (4,27 m) 3 3 4 ½ 7,5 3 11,3 14 pés (4,27 m) 3 3 6 7,5 3 15,2 14 pés (4,27 m) 3 3 9 7,5 3 23,0 14 pés (4,27 m)