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Sistemas Estruturais Material Teórico Responsável pelo Conteúdo: Prof. Me Gabriel Baião Revisão Textual: Prof.ª Esp. Kelciane da Rocha Campos Estruturas em Madeira • O Que são Estruturas em Madeira? • Características das Construções em Madeira; • Cuidados e Manutenções Essenciais em Estruturas em Madeira; • Métodos Construtivos; • As Diferentes Tecnologias para Construção em Madeira; • Principais Construções em Madeira Pelo Mundo; • Principais Construções em Madeira Pelo Brasil. • Desenvolver os conhecimentos necessários para o entendimento das principais caracterís- ticas das estruturas em madeira, a partir de suas características e manutenções, utili- zando os diversos meios de ligações para entender a praticidade do processo construtivo e diversas obras construídas com essa tecnologia no Brasil e no mundo como objeto de estudo para o desenvolvimento da unidade. OBJETIVO DE APRENDIZADO Estruturas em Madeira Orientações de estudo Para que o conteúdo desta Disciplina seja bem aproveitado e haja maior aplicabilidade na sua formação acadêmica e atuação profissional, siga algumas recomendações básicas: Assim: Organize seus estudos de maneira que passem a fazer parte da sua rotina. Por exemplo, você poderá determinar um dia e horário fixos como seu “momento do estudo”; Procure se alimentar e se hidratar quando for estudar; lembre-se de que uma alimentação saudável pode proporcionar melhor aproveitamento do estudo; No material de cada Unidade, há leituras indicadas e, entre elas, artigos científicos, livros, vídeos e sites para aprofundar os conhecimentos adquiridos ao longo da Unidade. Além disso, você tam- bém encontrará sugestões de conteúdo extra no item Material Complementar, que ampliarão sua interpretação e auxiliarão no pleno entendimento dos temas abordados; Após o contato com o conteúdo proposto, participe dos debates mediados em fóruns de discus- são, pois irão auxiliar a verificar o quanto você absorveu de conhecimento, além de propiciar o contato com seus colegas e tutores, o que se apresenta como rico espaço de troca de ideias e de aprendizagem. Organize seus estudos de maneira que passem a fazer parte Mantenha o foco! Evite se distrair com as redes sociais. Mantenha o foco! Evite se distrair com as redes sociais. Determine um horário fixo para estudar. Aproveite as indicações de Material Complementar. Procure se alimentar e se hidratar quando for estudar; lembre-se de que uma Não se esqueça de se alimentar e de se manter hidratado. Aproveite as Conserve seu material e local de estudos sempre organizados. Procure manter contato com seus colegas e tutores para trocar ideias! Isso amplia a aprendizagem. Seja original! Nunca plagie trabalhos. UNIDADE Estruturas em Madeira O Que são Estruturas em Madeira? A madeira provavelmente foi um dos primeiros materiais utilizados para o ato de construir, junto com as pedras, folhas e outros materiais naturais que podemos encontrar em um ambiente mais virgem e isolado. Esse material, por ter origem natural, apresenta diversos tamanhos, variações de cor, tonalidade, resistência e outras qualidades intrínsecas a ele. Cada árvore em uma floresta possui uma histó- ria única e uma relação diferente entre os nutrientes que absorveu, a quantidade de luz recebida, exposição no verão e no inverno, todos esses fatores irão mudar de alguma forma a qualidade da vida e da madeira produzida. O modo como se constrói em madeira é semelhante ao modo como e se constrói em aço e se parece com o modo como construímos em concreto. As propriedades mecânicas desses materiais e o modo como posicionamos os elementos estruturais são semelhantes. Os elementos estruturais desses diferentes materiais irão fazer o “caminho que percorre as cargas” (BOTELHO, 2000) de maneira semelhante, diferenciando-se apenas na forma como unimos os diferentes elementos estruturais entre si: • quando utilizamos o concreto, aproveitamos o fato de sua mudança de estado líquido para sólido e a grande resistência que a mistura adquire em seu estado final para moldar os elementos e as ligações entre si; • em estruturas metálicas, podemos unir os elementos utilizando soldas ou para- fusos, depende da finalidade dessa ligação; • para as estruturas em madeira, não é possível soldar os elementos, ficamos restritos a ligações por parafusos ou finger joint. Veja um exemplo de ligação finger joint em: http://bit.ly/2TmFWLy Ex pl or Como é feito o finger joint: https://youtu.be/hrxftlIpqBI Ex pl or Os seres humanos sempre construíram suas moradias primitivas com o intuito de se abrigar das chuvas e intempéries e de se proteger dos animais. Os primeiros abrigos foram as cavernas e grutas, porém, com o crescimento populacional, aque- las pessoas precisaram produzir “suas próprias cavernas”, começando, então, uma era de construção. As construções utilizavam os materiais que estavam à disposição daquelas pessoas. As primeiras construções conhecidas em madeira são chamadas de Pit House. Exemplo de Pit House: http://bit.ly/38bWavn Ex pl or 8 9 Esse tipo de construção é muito interessante para se abrigar do frio em am- bientes com temperaturas rigorosas e sabe-se que era utilizado como depósito e local de uso coletivo. Com o passar das décadas e séculos, os seres humanos evo- luíram o processo de construir em madeira, aumentando os vãos e as dimensões de suas construções. A construção em madeira mais antiga, o Templo Horyuji, data de 607 d.C, pelo Príncipe Shotoku, no Japão, com conceitos relacionados ao budismo. Algumas dé- cadas depois, foi destruída e reconstruída no período Asuka (538-710), utilizando-se os mesmos materiais; desde então, não houve mais reconstruções. Site com fotos e informações sobre o Templo Horyuji: http://bit.ly/2u1z4c4 Ex pl or O Templo Horyuji é uma prova do quão longeva pode ser uma estrutura de madeira caso seja bem construída e tenha suas manutenções realizadas em dia. Durante a evolução da construção civil, diversas técnicas construtivas foram criadas baseadas em questões arquitetônicas e culturais para satisfazer o habitar humano. Características das Construções em Madeira Para poder conhecer melhor as características das construções em madeira, pre- cisamos conhecer as propriedades dos materiais que serão empregados e a manei- ra como devemos preservá-los para que sejam mantidas as características originais por mais tempo, garantindo longevidade para nossa estrutura e edificação. A Madeira A madeira é um material orgânico criado a partir do tecido das plantas lenhosas, sua função natural é a sustentação mecânica, ou seja, é um material com boa resis- tência à flexão (compressão e tração) e que cresce verticalmente para que a árvore possa absorver os raios solares e produzir o seu próprio alimento (fotossíntese). Em uma floresta, existe uma competitividade entre as árvores para que possam manter a sobrevivência, ano após ano elas vão aumentando seu tamanho vertical para que possam se manter expostas ao sol. Conforme a idade das árvores aumen- ta, seu tronco aumenta de diâmetro todos os anos, isso ajuda na estabilidade do sistema, diminuindo a esbeltez da árvore. Veja a xilogia da madeira e seus componentes em: http://bit.ly/2FQRpuZ Ex pl or 9 UNIDADE Estruturas em Madeira Figura 1 – Corte em um tronco de árvore Fonte: Wikimedia Comnons A madeira é separada em diversas camadas: • Medula: é a região mole no centro do tronco, geralmente é a região mais escura; • Cerne: uma região mais escura que o alburno e corresponde à parte com maior resistência mecânica da madeira (árvore), essa é a região de maior interesse para os construtores; • Alburno: região mais clara que interliga a casca interna ao cerne, não possui resistência mecânica e funcionava como região de transporte de nutrientes enquanto a árvore estava viva; • Casca interna: região mais externa em relação as camadas internas, ficando protegida pela casca externa;• Casca externa: região conhecida como lenha, é a parte final do tronco da árvore. As árvores possuem diversas linhas circulares, que nascem ano após ano; a espessura entre as linhas indica como foi o inverno e o verão, e a quantidade de linhas a idade da árvore. Uma árvore possui crescimento lento, sendo um material que precisa de décadas e até séculos para que chegue ao tamanho ideal para o corte e desdobro. 10 11 Segundo Rebello (2000), diversos detalhes precisam ser levados em conta quan- do falamos na utilização de madeira nas construções, e os cuidados começam já no período de corte deste material: • geralmente as madeiras são extraídas de florestas longe dos centros urbanos, sendo necessário transportá-las para grandes serrarias, onde o tronco será transformado no tamanho da bitola comercial; • são materiais demasiadamente sensíveis em relação à umidade e ao contato com a água; • por serem materiais naturais, possuem inimigos naturais, como insetos, água, fungos etc.; • esses materiais não devem ficar em contato direto com o solo; • toda a madeira de uso estrutural precisa receber tratamento mecânico ou químico adequado para garantir sua durabilidade e suas qualidades. Podemos realizar uma comparação entre os diferentes materiais empregados na construção civil para conhecer melhor como empregá-los; neste momento, iremos comparar os materiais com os quais já trabalhamos: concreto e madeira. As notas de 1 a 5 são o resultado da avaliação de 5 pontos, ou seja: 1. péssimo; 2. ruim; 3. regular; 4. bom; 5. ótimo. Tabela 1 – Comparação entre as características da madeira e concreto ITEM MADEIRA CONCRETO Material X Esforço Índice de eficiência 4 2 Índice de confiança 2 4 Tração simples 3 2 Compressão simples 4 5 Momento fletor 3 4 Subtotal 17 17 Material X Seção Obtenção de seções 4 4 Tração simples 4 2 Compressão simples 4 4 Momento fletor 4 4 Subtotal 16 14 11 UNIDADE Estruturas em Madeira ITEM MADEIRA CONCRETO Material X Obtenção Aplicação e Manutenção Fatores ecológicos 3 4 Processo de obtenção 3 4 Disponibilidade do material 3 5 Velocidade de aplicação 4 3 Disponibilidade de mão de obra 3 5 Interface com outros materiais 3 5 Durabilidade 4 4 Exposição a incêndio 1 4 Subtotal 24 34 TOTAL 57 65 Fonte: Adaptada de REBELLO, 2000 Agora vamos analisar todos os itens dessa comparação para que seja possível conhecer melhor nossos materiais. • Índice de eficiência: a madeira é um material muito mais leve em comparação ao concreto, possuindo uma boa resistência em relação à sua baixa densidade. As estruturas em concreto armado são mais resistentes do que as estruturas de madeira, porém o peso próprio elevado acaba acrescendo peso desnecessário ao todo. As estruturas de madeira, por serem mais leves, diminuem o peso próprio da estrutura, diminuindo o custo com fundações; • Índice de confiança: devido à baixa durabilidade da madeira quando as ma- nutenções não são realizadas nos períodos e da maneira correta, a confiança nesse material diminui bastante; • Tração simples, Compressão simples e Momento fletor: esses esforços estão presentes em todas as estruturas, não importa o material. Comparando todos os números, podemos ver que esses materiais possuem equivalência em suas resistências. Algumas madeiras possuem resistências equivalentes a con- cretos C20, C30 e C50, ou seja, concretos de alta resistência, porém são mais leves, diminuindo o peso do todo; • Obtenção de seções: ambos os materiais têm suas seções obtidas de maneira diferente; no caso do concreto, podemos moldá-lo a partir de uma fôrma e conseguir o formato desejado. Quando falamos de uma estrutura em madeira, precisamos obter as seções a partir do corte e desdobro dos troncos das árvo- res, precisando encontrar troncos com dimensões suficientes para a retirada dos elementos estruturais. Em casos de dimensões muito grandes, a disponi- bilidade de madeira na região pode não suprir a demanda, sendo necessária a utilização de outras tecnologias que envolvem a madeira. • Fatores ecológicos: para que o processo de construção em madeira seja viá- vel e sustentável, é necessário que políticas de corte e replantio sejam adotadas e fiscalizadas, garantindo, assim, que a madeira seja um produto renovável. O grande problema é que em florestas naturais temos todas as árvores plantadas 12 13 de maneira aleatória; em florestas produzidas, temos poucas espécies diferen- tes interagindo entre si. Então, em reflorestamento, não formamos biomas naturais, os animais que deixaram aquela região não voltarão mais. O concreto acaba agredindo a natureza com seus entulhos gerados e há necessidade de fôrmas para que sejam moldados os elementos estruturais; • Processo de obtenção: o processo de obtenção da madeira acaba sendo mais complicado do que a extração do clínquer para a produção do cimento e a extração dos agregados, porém a montagem é facilitada por não precisar ser feita a moldagem do material, concretagem e esperar o tempo de cura; • Disponibilidade do material: aqui entramos em questões mercadológicas e ambientais. Devido a questões culturais abordadas anteriormente, o concreto armado é a principal opção para o construtor brasileiro, essa realidade faz com que seja mais fácil encontrar os componentes dessa tecnologia. A madeira fica defasada devido às questões ambientais de sua extração e por preconceito de sua utilização, esses fatores favorecem para que essa tecnologia não ganhe amplitude no mercado, diminuindo a competitividade e elevando os preços dos materiais e a especialização da mão de obra; • Velocidade de aplicação: nesse quesito, as estruturas de madeira levam muita vantagem em relação ao processo construtivo do concreto armado. As estru- turas em madeira utilizam as facilidades dos elementos pré-fabricados para sua construção, sendo as ligações desses elementos realizadas através de pinos, parafusos ou finger joint, enquanto que para as estruturas de concreto armado precisam ser montadas fôrmas e armaduras, serem realizadas as concretagens em diversas etapas e aguardados os tempos de cura para a retirada dos cim- bramentos (escoramentos); • Disponibilidade de mão de obra: outro item que segue questões mercadológi- cas e sociais. No Brasil, a demanda por empreendimento utilizando estruturas de madeira é muito inferior à de concreto armado e estruturas metálicas, esse detalhe eleva o valor da mão de obra pela lei da oferta e procura. A dificuldade de encontrar quem irá executar e os preços praticados acabam inviabilizando as obras e os construtores partem para outra tecnologia. • Interface com outros materiais: a grande maioria dos materiais da constru- ção civil possui interfaces com argamassas ou elementos cerâmicos, dificul- tando nesse quesito a utilização de elementos em madeira. A vantagem da madeira é o fato de ela possuir acabamento simplificado, utilizando-se vernizes e pinturas. • Durabilidade: essa questão está associada com as manutenções e o ambien- te ao qual nosso elemento de madeira estará exposto, podendo este ser tão longevo quanto o concreto armado se bem cuidado. O problema das manuten- ções é que elas geram custos anuais muito acima do que aqueles produzidos pelas estruturas em concreto armado. • Exposição a incêndio: precisamos analisar esse quesito sob duas óticas dife- rentes. O material composto pela madeira, por ter origem vegetal, é inflamável 13 UNIDADE Estruturas em Madeira e o fogo se propaga rapidamente em um incêndio, porém o cerne da madeira resiste a temperaturas de até 850°C, enquanto estruturas metálicas perdem boa parte de sua resistência quando expostas a temperaturas de 300°C. Então, a estrutura de madeira, apesar de ser consumida pelo incêndio, permanecerá em equilíbrio ao final de tudo. As estruturas em concreto armado são tão re- sistentes ao fogo quanto as estruturas em madeira, porém o diferencial é não propagarem as chamas ou não serem inflamáveis. As ligações em madeiraA característica construtiva dos elementos em madeira é o fato de suas ligações serem semelhantes às das estruturas metálicas, que também são estruturas pré- -moldadas. O fato de as ligações em madeira serem móveis, ou seja, é possível desmontá-las e remontá-las sempre que necessário, faz com que não haja produção de entulhos no processo. Veja aqui vários tipos de ligações em madeira e conheça a função de cada uma delas. Disponível em: http://bit.ly/30kspFK E xp lo r Os projetistas de estruturas em madeira precisam analisar todas as ligações de maneira individual e verificar se não haverá ruptura no contato entre a madeira e o elemento de ligação; se o elemento não irá ser cortado pelo efeito tesoura; a quantidade de elementos de ligação para que sejam absorvidas e distribuídas as forças cortantes. Todos os detalhes das ligações devem ser projetados e anexados ao projeto final para que sejam consultados no momento da construção. A ordem da análise que precisa ser feita é: • cálculo dos esforços internos (cortante, normal e momento fletor); • análise da resistência do elemento de ligação (chapa, pino, parafuso etc.); • dimensionamento da quantidade e a maneira como os elementos de ligação serão colocados no elemento de madeira; • dimensionamento da resistência entre a interface dos materiais (madeira X ligação, ligação X ligação, madeira X madeira). As ligações e a madeira devem ser sempre posicionadas no sentido das fibras da madeira. As fibras são os fios condutores que levarão as cargas e os esforços para os apoios, devido a isso precisamos orientar sempre esse “caminho” de maneira correta, garantindo a resistência e a longevidade, vida útil, do material. 14 15 Cuidados e Manutenções Essenciais em Estruturas em Madeira As estruturas em madeira, bem como todos os produtos que utilizam esta ma- téria-prima, necessitam de cuidados especiais para manter suas qualidades e fun- cionalidades. As manutenções que envolvem esses materiais precisam ser realiza- das por profissionais capacitados e com periodicidade, dependendo do método e técnica utilizados para a proteção. Vamos conhecer alguns dos procedimentos necessários para que seja mantida a qualidade das nossas estruturas e edificações em madeira. • Impermeabilização: devido às mudanças que a madeira produz ao entrar em contato com a água (estufamento, inchamento, perda de resistência), os cuidados para que os elementos em madeira não absorvam água excessiva, principalmente os expostos em fachadas, devem ser realizados anualmente ou sempre que haja a necessidade, devido ao desgaste excessivo ou eventos espe- cíficos. As pinturas impermeabilizantes, como os vernizes, tintas ou argamas- sas, irão formar uma película que cobre os poros ou imperfeições do elemento, evitando que a água penetre ou entre em contato com o material; • Recuperação: com o passar do tempo, as estruturas de madeira podem per- der parte de sua coloração, tornando-se foscas. As madeiras costumam apre- sentar manchas escuras no contato com a água quando não impermeabilizadas ou onde a impermeabilização já perdeu sua eficiência, nesses casos é necessá- rio que se faça a secagem da madeira, lixamento e só após retirar a superfície escurecida, que poderá ser envernizada novamente; • Troca de peças: dependendo do nível de desgaste ou da agressividade que a peça tenha sofrido, poderá ser necessária a troca de todo o elemento es- trutural. Como as ligações dos elementos estruturais são feitas utilizando-se tecnologias removíveis, a substituição de qualquer elemento é facilitada, porém cuidados como escoramento e a maneira como este será removido deverão ser verificados e acompanhados por profissional habilitado. Saiba mais sobre proteção e manutenção de estruturas de madeira em: http://bit.ly/35RyDy0 E em: http://bit.ly/36PcIsCE xp lo r 15 UNIDADE Estruturas em Madeira Métodos Construtivos As estruturas em madeira podem ser executadas utilizando-se diversos métodos; segundo Faria (1999), podemos classificar as estruturas em madeira conforme a Tabela 2. Tabela 2 – Tipos de estruturas em madeira Tipo de Estrutura Sistemas Tipo Casas de tronco Estrutura em madeira pesada Porticado – “Post & Beam” Entramado – “Timber Frame” Estrutura em madeira leve Estrutura em balão – “Baloon Frame” Estrutura em plataforma – “Platform Frame” Estrutura pré-fabricada em módulos Módulos de pequenas dimensões Módulos de grandes dimensões Módulos tridimensionais Fonte: Adaptada de FARIA, 1999 Casas de tronco Esse método construtivo é o mais antigo utilizando elementos em madeira; basi- camente, consiste no empilhamento de troncos no sentido horizontal. Figura 2 – Sistema estrutural utilizando troncos Fonte: Adaptado de SANCHEZ, et. al; 1995, p. 20 Nesse sistema construtivo, os troncos são cortados em sua base para que haja o melhor encaixe entre os elementos, e o travamento é realizado utilizando-se os próprios troncos em diferentes direções. Exemplo de uma casa construída com troncos: http://bit.ly/2NtBQxA Ex pl or 16 17 Figura 3 – Detalhes de cortes e acabamento do sistema utilizando troncos Fonte: SANCHEZ, et. al; 1995, p. 31 Estruturas em madeira pesada Segundo Torres (2010), esse sistema surgiu da necessidade do homem de au- mentar suas estruturas de madeira em busca de edificações maiores, originais e singulares. Esse método construtivo evoluiu a partir das construções de troncos, chegando a 6 andares. A vantagem desse sistema é a separação dos fechamentos da estrutura principal, fazendo um sistema mais estável e rígido. Figura 4 – Sistema porticado, à esquerda. Sistema entramado, à direita Fonte: SANCHEZ, et. al; 1995, p. 64-65 No sistema porticado, a estrutura é formada por diversos pórticos posicionados para aumentar a rigidez da estrutura, enquanto no sistema entramado temos algo similar ao que encontramos no sistema de contraventamento. Esses elementos in- termediários funcionam de maneira similar a uma treliça, enrijecendo os pórticos do sistema porticado. 17 UNIDADE Estruturas em Madeira Figura 5 – Detalhe do sistema entramado Fonte: Adaptado de SANCHEZ, et. al; 1995, p. 76-77 Casa com estrutura em madeira leve Esse sistema é muito utilizado em regiões de climas frios. Esse método é recente, surgindo no século XIX na América do Norte. A tecnologia surgiu em conjunto com o sistema de madeira pesada, porém o foco desse método é individualizar ainda mais os elementos estruturais. Enquanto nos sistemas porticados e entramados os módulos permanecem uni- dos, nos sistemas de baloon frame e platform frame cada um dos elementos é individualizado e posicionado conforme a necessidade do projeto. Estruturas em balão – Baloon frame O sistema de construção em balão foi criado em 1830 por George Washington Snow, um engenheiro americano que vivia de construções em madeira. Esse siste- ma é caracterizado pelas fachadas possuírem elementos contínuos atendendo aos dois pisos, os cortes dos elementos estruturais são ajustados no local da instalação. Os elementos são montados e ligados entre os pisos, as vigas recebem os pisos e travamentos que formam as lajes e descarregam nos pilares, conforme a Figura 6. 18 19 Figura 6 – Detalhes das estruturas em balão Fonte: Wikimedia Commons Veja as diferenças entre o sistema Balão e Plataforma em: http://bit.ly/2t8j2Nt Ex pl or No sistema balão, toda a estrutura atende aos dois andares de maneira simultâ- nea, sendo mais complexo o uso de elementos pré-fabricados, assim as estruturas passam a ser mais artesanais do que industriais. 19 UNIDADE Estruturas em Madeira Estruturas em plataforma – Platform frame Esse é outro método construtivo utilizando estruturas leves, surgiu a partir da evolução do sistema balão e foi criado para diminuir ou extinguir as desvantagens do sistema anterior. A maneira como a construção é realizada favorece a utilização de elementos pré-fabricados, agilizando a obra e diminuindo custos com mão de obra. Nesse método, o pisodo pavimento superior divide a estrutura em duas partes, diminuindo o tamanho dos pilares externos, fazendo com que o peso do andar superior estabilize o andar inferior. A fachada nesse sistema sofre menos com de- formações e se mantém sempre estável. Veja os detalhes de ligação de ambos os sistemas em: http://bit.ly/2FURspn Ex pl or Estruturas pré-fabricadas de madeira Essa é a evolução do sistema plataforma, consiste em todos os elementos e vedações serem pré-fabricados, agilizando o tempo de montagem da obra para alguns dias ou semanas. Esse método necessita de um canteiro de obras relativa- mente grande e equipamentos pesados para se realizar o içamento dos elementos estruturais e vedações. Conheça mais sobre essa tecnologia em: http://bit.ly/35R1HG6 Ex pl or Construção Casa Estrutura de Madeira: https://youtu.be/oLP801FpQd8 Ex pl or As Diferentes Tecnologias para Construção em Madeira Discutimos no tópico anterior os métodos construtivos que podemos utilizar quando o assunto é estrutura de madeira, agora vamos falar sobre as diferentes tecnologias que compõem esse sistema estrutural. As tecnologias foram evoluindo conforme a necessidade humana de conseguir alcançar estruturas e vãos maiores. As principais tecnologias que compõem as estruturas em madeira são: • madeira maciça: é a madeira extraída diretamente do desdobro do tronco das árvores, consiste em cortes da região do cerne e parte do alburno; 20 21 • placa de fibra de média densidade (MDF): as placas de MDF não são uti- lizadas para fins estruturais e devem ser utilizadas para a criação de móveis, revestimentos ou acabamentos; Conheça melhor as utilidades do MDF em: http://bit.ly/2FSOemg Ex pl or • cartão prensado (Platex): material utilizado para acabamentos e não possui função estrutural; Cartão prensado (Platex): http://bit.ly/2FNwUiy Ex pl or • Madeira microlaminada (LVL): essa madeira é conhecida por sua aplicação estrutural, alta resistência e capacidade de ser colocada em qualquer dimensão; Conheça mais sobre a Madeira Microlaminada (LVL) em: http://bit.ly/2TkNoXD Ex pl or • Madeira laminada colada: essa tecnologia é a mais moderna disponível no mercado, os elementos são feitos a partir de diversas tiras de madeira coladas e prensadas entre si, podendo alcançar qualquer dimensão como a LVL. Conheça mais sobre a Madeira Laminada Colada e suas ligações em: http://bit.ly/389R3f9 Ex pl or Discutimos nos tópicos anteriores métodos construtivos e tecnologias sobre a madeira, nosso próximo assunto é como podemos definir geometrias para nosso sistema estrutural de madeira. Nessa missão, iremos recorrer aos ábacos de Rebello (2000) para encontrar informações geométricas de nossos elementos em madeira, para que seja possível entender melhor nosso projeto. Tabela 3 – Tabela de valores para arcos em madeira Arco em Madeira Vão em metro Altura mínima (m) Altura máxima (m) Espessura (cm) 15 5 6 50 18 5 6 50 27 5 9 60 36 6 12 75 45 7 15 90 54 10 18 120 63 12 18 150 72 18 18 180 Fonte: Adaptada de REBELLO, 2000 21 UNIDADE Estruturas em Madeira Tabela 4 – Tabela de valores para vigas de madeira Viga de Madeira Vão em metro Altura mínima (m) Altura máxima (m) 1,50 0,18 0,25 3,00 0,18 0,25 4,50 0,25 0,35 6,00 0,30 0,45 7,50 0,30 0,55 9,00 0,40 0,60 10,50 0,45 0,65 12,00 0,50 0,70 Fonte: Adaptada de REBELLO, 2000 Tabela 5 – Tabela de valores para treliças planas de madeira Treliça plana de Madeira Vão em metro Altura mínima (m) Altura máxima (m) 6,00 0,60 0,90 9,00 0,60 1,20 12,00 0,60 1,55 15,00 0,75 1,80 18,00 1,20 2,20 21,00 1,40 2,60 24,00 1,80 3,00 27,00 2,60 4,00 30,00 4,00 4,00 Fonte: Adaptada de REBELLO, 2000 Tabela 6 – Tabela de valores do lado mínimo de um pilar de madeira único Pilar de madeira – Andar único Altura não travada (m) Lado mínimo (cm) Lado máximo (cm) 1,50 10 10 3,00 10 15 4,50 15 25 6,00 20 30 7,50 20 35 9,00 25 45 10,50 30 50 12,00 30 55 15,00 35 60 Fonte Adaptada de REBELLO, 2000 22 23 Tabela 7 – Tabela de valores do lado mínimo de um pilar de madeira que recebe vários andares Pilar de madeira – Vários andares Número de andares apoiados Lado mínimo (cm) Lado máximo (cm) 1 10 15 2 15 25 3 15 30 4 20 35 5 20 35 Fonte: Adaptada de REBELLO, 2000 Tabela 8 – Valores de altura de vigas para montagem de pisos de madeira Vigas secundárias para piso de madeira Vão entre as vigas (m) Altura mínima (cm) Altura máxima (cm) 1,50 10 15 3,00 10 20 4,50 15 25 6,00 20 30 7,50 30 35 9,00 35 35 Fonte: Adaptada de REBELLO, 2000 Tabela 9 – Tabela de valores do lado mínimo de um pilar de madeira que recebe vários andares Pórtico laminado de madeira Vão em metro Altura mínima (m) Altura máxima (m) Espessura (m) 9,00 7,00 8,00 0,45 13,50 7,00 10,00 0,60 18,00 9,00 11,00 0,70 22,50 9,00 12,00 0,80 27,00 9,00 13,00 0,90 31,50 9,00 13,00 1,10 36,00 11,00 14,00 1,20 Fonte: Adaptada de REBELLO, 2000 As estruturas de madeira no Brasil são pouco utilizadas devido a fatores eco- nômicos, sociais e ambientais, porém temos um mercado promissor para que elas possam se desenvolver. Existem diversos fatores encontrados nas estruturas de ma- deira, como: • conforto acústico; • conforto térmico; • conforto visual. Rebello (2000) afirma que é possível desenvolver o mercado de estruturas de madeira no Brasil, sendo necessários políticas ambientais rígidas de corte e reflo- restamento para que essa matéria-prima seja sempre renovada e esteja disponível. 23 UNIDADE Estruturas em Madeira Principais Construções em Madeira Pelo Mundo Agora vamos conhecer belos exemplos de estruturas em madeira projetadas pelo mundo e que mostram a beleza e versatilidade do material quando bem empregado. • Metropol Parasol: nossa primeira estrutura em madeira e considerada a maior do mundo está localizada na cidade de Sevilha e foi projetada por Jürgen Mayer H. Architects. Conheça mais sobre o Metropol Parasol em: http://bit.ly/2RlecnQ Ex pl or • Ampliação do Aeroporto Wellington: essa ampliação do aeroporto foi feita pelo escritório Warren and Mahoney Architects, na cidade de Wellington, na Austrália. Esse terminal recebeu essa primeira ampliação de um programa que visa mantê-lo operando sem novas intervenções até 2030. Conheça mais sobre o Terminal do Aeroporto de Wellington em: http://bit.ly/2tlcRph Ex pl or • Mjøsa Tower: torre construída em Brumunddal, na Noruega, próximo à capi- tal Oslo, é a maior estrutura vertical de madeira já construída, medindo incrí- veis 85,40 metros de altura. A torre foi desenhada por Voll Arkitekter e utilizou diversos materiais, como madeira laminada colada e tecnologias locais. Conheça mais sobre a maior obra vertical em madeira do mundo em: http://bit.ly/2FLCmTn Ex pl or Principais Construções em Madeira Pelo Brasil Após três obras fantásticas pelo mundo, vamos conhecer obras importantes nacionais que utilizam esse material de forma criativa. • Refúgio Bocaina: essa casa construída na Serra de Bocaina, com uma área de 180 m2 e projetada pelo escritório Bruschini Arquitetura, mostra a beleza das estruturas de madeira. 24 25 Conheça mais sobre o Refúgio Bocaina em: http://bit.ly/35YNFSU Ex pl or • Shopping Iguatemi Fortaleza: essa cobertura em madeira, projetada pelo escritório La Guarda Low, é a maior cobertura em madeira do Brasil, todo o material e mão de obra foram importados da Europa. Conheça melhor sobre o projeto e construção dessa cobertura em: http://bit.ly/2RjLkfE Ex pl or Importante! Nesta unidade, conhecemos melhor essa tecnologia versátil e ecológica de construir em madeira, agora já é possível, com o conhecimento adquirido, realizar projetos utilizando esse material e conhecer a geometria de seus elementos estruturais. Nosso próximo e último assunto aborda as estruturas metálicas, outra maneira de cons- truir que guarda grandes semelhanças com as estruturas de madeira. Em Síntese 25 UNIDADE Estruturas em Madeira Material Complementar Indicaçõespara saber mais sobre os assuntos abordados nesta Unidade: Leitura Estruturas de madeira GESUALDO, F. A. R. Estruturas de madeira. Uberlândia, UFU, 2003. http://bit.ly/2TlvJin Introdução ao estudo das estruturas de madeira GRUPO INTERDISCIPLINAR DE ESTUDOS DA MADEIRA – GIEM. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA – UFSC. Profa. Dra. Ângela do Valle. Introdução ao estudo das estruturas de madeira. http://bit.ly/2u2RBEz Dos abrigos da pré-história aos edifícios de madeira do século XXI LOURENÇO, P. B.; BRANCO, J. M. Dos abrigos da pré-história aos edifícios de madeira do século XXI. 2012. http://bit.ly/2FL0yoV Lenho – Xilogia PORTAL DA MADEIRA. Lenho – Xilogia. http://bit.ly/2FQRpuZ Sistemas construtivos modernos em madeira TORRES, J. T. C. et. al. Sistemas construtivos modernos em madeira. 2010. http://bit.ly/2FNG3rt Estruturas de madeira VARELA, M. Estruturas de madeira. http://bit.ly/36OJkmi 26 27 Referências BOTELHO, M. H. C. Concreto armado, eu te amo: para arquitetos. 2ª ed. São Paulo: Edgard Blucher, 2011. BRANCO, J. M. A madeira como material de estruturas. Arte & Construção. Revista profissional da construção e dos novos materiais. Edição Especial Madeiras, pp. 78-81, maio 2005. FARIA, J. A. Construir com madeira. 7as Jornadas de Construções Civis, 16 de dezembro de 1999, FEUP, Porto. REBELLO, Y. C. P. A concepção estrutural e a arquitetura. 1ª ed. São Paulo: Zigurate Editora, 2000. MASCARENHAS J. Sistemas de construção: o edifício de rendimento da Baixa Pombalina de Lisboa. Lisboa: Livros Horizonte, 2009. OLIVEIRA E. V.; GALHANO F.; PEREIRA B. Construções primitivas em Portugal. Lisboa: Instituto da Alta Cultura. Centro de Estudos de Etnologia, 1969. SÁNCHEZ J.; MARTITEGUI F.; MARTITEGUI C.; ALVAREZ M.; SÁNCHEZ F.; NEVADO M. Casas de madera. Asociación de investigación técnica de las industrias de la madera y corcho – AITIM, 1995. 27
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