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A construção de estruturas de madeira

Quais são as notações adotadas nesta norma? Quais são os fatores de combinação e de utilização? Quais são os esforços atuantes em estados limites últimos? Quais são as combinações últimas especiais ou de construção? O que afeta os coeficientes de modificação? Como pode ser feita a caracterização das propriedades das madeiras? Essas perguntas estão sendo respondidas no texto sobre a construção de estruturas de madeira.

14/08/2019 - Equipe Target

NBR 7190 de 08/1997: o projeto de estruturas de madeira

A NBR 7190 de 08/1997 - Projeto de estruturas de madeira fixa condições gerais que devem ser seguidas no projeto, na execução e no controle das estruturas correntes de madeira, tais como pontes, pontilhões, coberturas, pisos e cimbres. Além das regras desta norma, devem ser obedecidas as de outras normas especiais e as exigências peculiares a cada caso particular.

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Quais são as notações adotadas nesta norma?

Quais são os fatores de combinação e de utilização?

Quais são os esforços atuantes em estados limites últimos?

Quais são as combinações últimas especiais ou de construção?

O que afeta os coeficientes de modificação?

Como pode ser feita a caracterização das propriedades das madeiras?

As construções a serem executadas total ou parcialmente com madeira devem obedecer a projeto elaborado por profissionais legalmente habilitados. O projeto é composto por memorial justificativo, desenhos e, quando há particularidades do projeto que interfiram na construção, por plano de execução, empregam-se os símbolos gráficos especificados pela NBR 7808.

Nos desenhos devem constar, de modo bem destacado, a identificação dos materiais a serem empregados. O memorial justificativo deve conter os seguintes elementos: descrição do arranjo global tridimensional da estrutura; ações e condições de carregamento admitidas, incluídos os percursos de cargas móveis; os esquemas adotados na análise dos elementos estruturais e identificação de suas peças; a análise estrutural; as propriedades dos materiais; o dimensionamento e o detalhamento esquemático das peças estruturais; o dimensionamento e detalhamento esquemático das emendas, uniões e ligações.

Os desenhos devem ser elaborados de acordo com o anexo A e com a NBR 10067. Nos desenhos estruturais devem constar, de modo bem destacado, as classes de resistência das madeiras a serem empregadas. As peças estruturais devem ter a mesma identificação nos desenhos e no memorial justificativo. Nos desenhos devem estar claramente indicadas as partes do memorial justificativo onde estão detalhadas as peças estruturais representadas.

Do plano de execução, quando necessária à sua inclusão no projeto, devem constar, entre outros elementos, as particularidades referentes a: a sequência de execução; juntas de montagem. Toda estrutura deve ser projetada e construída de modo a satisfazer aos seguintes requisitos básicos de segurança: com probabilidade aceitável, ela deve permanecer adequada ao uso previsto, tendo-se em vista o custo de construção admitido e o prazo de referência da duração esperada; com apropriado grau de confiabilidade, ela deve suportar todas as ações e outras influências que podem agir durante a construção e durante a sua utilização, a um custo razoável de manutenção.

Na eventual ocorrência de ações excepcionais, como explosão, impacto de veículos ou ações humanas impróprias, os danos causados à estrutura não devem ser desproporcionais às causas que os provocaram. Os danos potenciais devem ser evitados ou reduzidos pelo emprego de concepção estrutural adequada e de detalhamento eficiente das peças estruturais e de suas uniões e ligações.

A aceitação da madeira para execução da estrutura fica subordinada à conformidade de suas propriedades de resistência aos valores especificados no projeto. Satisfeitas as condições de projeto e de execução desta norma, a estrutura poderá ser aceita automaticamente por seu proprietário. Quando não houver a aceitação automática, a decisão a ser tomada será baseada na revisão do projeto e, eventualmente, em ensaios dos materiais empregados ou da própria estrutura.

Os estados limites de uma estrutura são os que a partir dos quais a estrutura apresenta desempenhos inadequados às finalidades da construção. Os estados limites últimos são os que por sua simples ocorrência determinam a paralisação, no todo ou em parte, do uso da construção. No projeto, usualmente devem ser considerados os estados limites últimos caracterizados por: perda de equilíbrio, global ou parcial, admitida a estrutura como corpo rígido; a ruptura ou deformação plástica excessiva dos materiais; a transformação da estrutura, no todo ou em parte, em sistema hipostático; a instabilidade por deformação; a instabilidade dinâmica (ressonância).

Os estados limites de utilização são os que por sua ocorrência, repetição ou duração causam efeitos estruturais que não respeitam as condições especificadas para o uso normal da construção, ou que são indícios de comprometimento da durabilidade da construção. No projeto, usualmente devem ser considerados os estados limites de utilização caracterizados por: deformações excessivas, que afetem a utilização normal da construção, comprometam seu aspecto estético, prejudiquem o funcionamento de equipamentos ou instalações ou causem danos aos materiais de acabamento ou às partes não estruturais da construção; as vibrações de amplitude excessiva que causem desconforto aos usuários ou causem danos à construção ou ao seu conteúdo.

As ações são as causas que provocam o aparecimento de esforços ou deformações nas estruturas. As forças são consideradas como ações diretas e as deformações impostas como ações indiretas. As ações podem ser: permanentes, que ocorrem com valores constantes ou de pequena variação em torno de sua média, durante praticamente toda a vida da construção; variáveis, que ocorrem com valores cuja variação é significativa durante a vida da construção; excepcionais, que têm duração extremamente curta e muito baixa probabilidade de ocorrência durante a vida da construção, mas que devem ser consideradas no projeto de determinadas estruturas.

As cargas acidentais são as ações variáveis que atuam nas construções em função de seu uso (pessoas, mobiliário, veículos, vento, etc.). As ações permanentes são consideradas em sua totalidade. Das ações variáveis, são consideradas apenas as parcelas que produzem efeitos desfavoráveis para a segurança. As ações variáveis móveis devem ser consideradas em suas posições mais desfavoráveis para a segurança. A aplicação de ações variáveis ao longo da estrutura pode ser feita de acordo com regras simplificadas, estabelecidas em normas que consideram determinados tipos particulares de construção.

As ações incluídas em cada combinação devem ser consideradas com seus valores representativos, multiplicados pelos respectivos coeficientes de ponderação das ações. Um carregamento é especificado pelo conjunto das ações que têm probabilidade não desprezível de atuação simultânea. Em cada tipo de carregamento as ações devem ser combinadas de diferentes maneiras, a fim de serem determinados os efeitos mais desfavoráveis para a estrutura.

A classe de carregamento de qualquer combinação de ações é definida pela duração acumulada prevista para a ação variável tomada como a ação variável principal na combinação considerada. As classes de carregamento estão especificadas na tabela abaixo. Um carregamento é normal quando inclui apenas as ações decorrentes do uso previsto para a construção. Admite-se que um carregamento normal corresponda à classe de carregamento de longa duração, podendo ter duração igual ao período de referência da estrutura.

Ele sempre deve ser considerado na verificação da segurança, tanto em relação a estados limites últimos quanto em relação a estados limites de utilização. Em um 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.

Um carregamento é especial quando inclui a atuação de ações variáveis de natureza ou intensidade especiais, cujos efeitos superam em intensidade os efeitos produzidos pelas ações consideradas no carregamento normal. Admite-se que um carregamento especial corresponda à classe de carregamento definida pela duração acumulada prevista para a ação variável especial considerada. Um carregamento é excepcional quando inclui ações excepcionais que podem provocar efeitos catastróficos.

Admite-se que um carregamento excepcional corresponda à classe de carregamento de duração instantânea. Um carregamento de construção é transitório e deve ser definido em cada caso particular em que haja risco de ocorrência de estados limites últimos já durante a construção. Admite-se que um carregamento de construção corresponda à classe de carregamento definida pela duração acumulada da situação de risco.

Em princípio, no projeto das estruturas, podem ser consideradas as seguintes situações de 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.

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As situações duradouras são as que podem ter duração igual ao período de referência da estrutura. As situações duradouras 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 (combinações quase permanentes) ou as combinações de média duração (combinações frequentes).

As situações transitórias são as que têm duração muito menor que o período de vida da construção. As situações transitórias 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. Nas situações transitórias, em geral é considerada apenas a verificação relativa a estados limites últimos.

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). As situações excepcionais têm duração extremamente curta. Elas são consideradas somente na verificação da segurança em relação a estados limites últimos.

As situações excepcionais de projeto somente devem ser consideradas quando a segurança em relação às ações excepcionais contempladas não puder ser garantida de outra forma, como o emprego de elementos físicos de proteção da construção, ou a modificação da concepção estrutural adotada. As situações excepcionais devem ser explicitamente especificadas para o projeto das construções particulares para as quais haja necessidade dessa consideração.

FONTE: Equipe Target

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