Sistemas Estruturais em Madeira

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SISTEMAS ESTRUTURAIS 
EM MADEIRA
Prof. Ralf Klein, M.Eng.
Sistemas estruturais em madeira
SUMÁRIO
1) Treliças de cobertura
2) Pórticos de um andar para galpões
3) Pórticos de vários andares para edifícios
4) Vigamentos para pisos
5) Pontes em madeira
6) Cimbramentos de madeira
7) Torres de observação e de transmissão
8) Arcos
9) Abóbadas
10) Referências
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SISTEMAS ESTRUTURAIS EM MADEIRA
� A madeira vem sendo utilizada na construção há 
muitos séculos.
� Uma grande variedade de sistemas estruturais em 
madeira podem ser observados.
� Os sistemas estruturais vem evoluindo em 
consequência da industrialização da construção.
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Sistemas estruturais em madeira
TRELIÇAS DE COBERTURA
Treliças de cobertura em 
madeira (tesouras).
Elementos componentes dos 
telhados com tesouras e telhas 
cerâmicas:
� Tesouras
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� Terças – Vigas entre as tesouras que se apóiam, em geral, nos nós das 
tesouras.
� Caibros – Vigas inclinadas que se apóiam nas terças, espaçadas de
40 a 80 cm dependendo das dimensões das ripas.
� Ripas – Peças nas quais se apóiam as telhas cerâmicas, com espaçamentos 
da ordem de 35 cm.
� Obs.: as telhas metálicas e as de fibrocimento são apoiadas diretamente nas terças.
Sistemas estruturais em madeira
TRELIÇAS DE COBERTURA
Treliças de cobertura em 
madeira (tesouras).
� A inclinação do telhado 
depende, também, do tipo de 
telha utilizada (ver 
especificações dos fabricantes 
de telhas).
� Valores mínimos 
aproximados para inclinações 
de telhados:
� ≅ 50% para telhas cerâmicas.
� ≅ 20% para telhas de 
fibrocimento.
� ≅ 10% para telhas metálicas.
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Sistemas estruturais em madeira
TRELIÇAS DE COBERTURA
Alguns tipos de treliças utilizados em coberturas de 
madeira.
� A treliça Howe é a mais tradicional em estruturas de madeira.
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Sistemas treliçados (Pfeil, 2007).
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Sistemas estruturais em madeira
TRELIÇAS DE COBERTURA
Cargas em estruturas de cobertura.
� Peso das telhas.
� Peso dos elementos estruturais.
� Cargas provenientes de instalações: climatização, energia, 
etc.
� Sobrecarga.
� Cargas de vento:
� Sobrepressão, sucção, forças horizontais.
� Telhas cerâmicas sem fixação – Somente ações de sobrepressão.
� Telhas fixadas à estrutura – Ações de sobrepressão e sucção.
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Sistemas estruturais em madeira
TRELIÇAS DE COBERTURA
Detalhes típicos de ligações entre as peças de uma treliça Howe sem 
inversão de esforços (pp + vento) (Pfeil, 2007).
� As peças comprimidas podem ter suas ligações feitas por entalhe.
� A ligação do pendural com o banzo inferior pode ser feita com talas 
metálicas parafusadas.
� Observar vigamento de apoio das telhas cerâmicas: ripas, caibros, terças.
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Sistemas estruturais em madeira
TRELIÇAS DE COBERTURA
� Detalhes construtivos.
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Sistemas estruturais em madeira
TRELIÇAS DE COBERTURA
� Detalhes construtivos.
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Sistemas estruturais em madeira
TRELIÇAS DE COBERTURA
Sistemas de contraventamento.
� Para estabilidade do conjunto da cobertura.
� Contraventamento vertical em X ou em mão francesa.
� Contraventamento no plano de telhamento.
� Ver, Moliterno (2011), para outros tipos de telhado.
Sistemas de contraventamento (Pfeil, 2007).
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Sistemas estruturais em madeira
PÓRTICOS DE 1 ANDAR
Pórticos
� Adotados como sistema portante principal de galpões, estádios de 
esportes, terminais de passageiros, etc.
� Vãos livres variando de 20 a 80m.
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Pórticos em madeira (Mello, 2007).
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Sistemas estruturais em madeira
PÓRTICOS DE 1 ANDAR
Pórticos
� Pórticos biarticulados.
� Pórtico treliçado com peças de madeira serrada (figura a).
� Pórtico de seção I com alma composta de tábuas (figura b).
Pórticos biarticulados em madeira (Pfeil, 2007).Est
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Sistemas estruturais em madeira
PÓRTICOS DE 1 ANDAR
Pórticos (continuação)
� Pórticos triarticulados .
� Facilidade e rapidez de montagem.
� Estruturas isostáticas – não sofrem esforços devido à variação de temperatura, 
variação de umidade e recalques de apoio.
� Pórtico de madeira laminada colada de seção retangular e hastes retilíneas (figura c).
� Pórtico de madeira laminada colada de seção retangular e hastes curvas (figura d).
Pórticos triarticulados em madeira (Pfeil, 2007).Est
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Sistemas estruturais em madeira
PÓRTICOS DE 1 ANDAR
Pórticos (continuação)
� Pórticos paralelos são ligados 
pelas terças e pelos 
contraventamentos.
� Esforços de vento transversais são 
absorvidos pelos pórticos.
� Contraventamento vertical.
� Estabiliza a edificação 
longitudinalmente.
� Transfere as cargas longitudinais 
para a fundação.
� Contraventamento no plano do 
telhado.
� Transfere as cargas de vento 
longitudinal para os pilares.
� Impede a flambagem lateral dos 
pórticos.
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Contraventamentos em pórticos 
de madeira (Pfeil, 2007).
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Sistemas estruturais em madeira
ESTRUTURAS APORTICADAS PARA EDIFICAÇÕES
Sistemas estruturais para edificações.
� Grelhas planas para pisos com suas vigas principais apoiadas em pilares 
e com estes formando um sistema de pórtico espacial.
� As vigas secundárias do piso transmitem as cargas para as vigas 
principais e estas para os pilares.
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Sistema estrutural para edificações (Pfeil, 2007).
Sistemas estruturais em madeira
ESTRUTURAS APORTICADAS PARA EDIFICAÇÕES
Tipos de ligação viga-pilar.
a) Ligação da viga com o pilar por contato, aplicável a edificações de 1 andar.
b) Ligação de viga de seção simples com pilar de seção dupla por meio de pinos 
metálicos.
c) Ligação viga de seção dupla com pilar de seção simples por meio de pinos 
metálicos.
d) Ligação da viga através de um berço metálico fixado ao pilar.
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Tipos de ligação viga-pilar em estruturas aporticadas (Pfeil, 2007).
Sistemas estruturais em madeira
ESTRUTURAS APORTICADAS PARA EDIFICAÇÕES
Estabilidade da edificação tendo em vista as ações horizontais.
� Se as ligações viga-pilar forem rígidas, as cargas horizontais são 
equilibradas pelos pórticos formados pelas vigas e pilares.
� Se as ligações viga-pilar forem flexíveis, se aproximando do 
comportamento de uma rótula, a estabilidade da edificação às cargas 
horizontais depende de sistemas de contraventamento.
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Sistemas de contraventamento vertical com paredesdiafragma e treliçados em X (Pfeil, 2007).
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Sistemas estruturais em madeira
VIGAMENTOS PARA PISOS
Vigamentos para pisos.
� Constituídos de vigas de seção retangular 
ou I.
� Espaçamento das vigas ≅ 50cm.
� Revestimento do piso com tábuas.
� Dimensionamento das vigas: é usual 
considerar uma carga estática 
uniformemente distribuída.
� ! Vibrações excessivas devido ao 
caminhar das pessoas.
� NBR 7190 (1997) apresenta critério 
simplificado para a verificação do ELS de 
vibrações excessivas.
Vigamento para piso (Pfeil, 2007).
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Sistemas estruturais em madeira
PONTES EM MADEIRA
Pontes em madeira.
� Atenção especial deve ser dada à proteção da madeira nas pontes, para 
garantir a sua durabilidade .
� Um recurso para manter a madeira seca, e assim aumentar a sua durabilidade, 
é prever um telhado na ponte.
� A proteção da madeira também pode ser garantida com produtos 
preservativos da madeira, revestimentos impermeáveis do piso e detalhes 
construtivos adequados.
Ponte de madeira em Blumenau.Es
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Sistemas estruturais em madeira
PONTES EM MADEIRA
Sistemas estruturais para pontes em madeira.
� Pontes em viga reta.
� Pontes em treliça.
Pfeil (2007).Est
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Sistemas estruturais em madeira
PONTES EM MADEIRA
Sistemas estruturais para pontes em madeira (cont.).
� Pontes em arco.
� Pontes em pórtico.
Pfeil (2007).Est
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Sistemas estruturais em madeira
CIMBRAMENTOS DE MADEIRA
Cimbramentos de madeira.
� Os cimbramentos são estruturas 
provisórias destinadas a 
suportar o peso de uma estrutura 
em construção até que esta se 
torne autoportante.
� Deformações excessivas no 
cimbramento de uma estrutura 
dão origem a imperfeições na 
execução da estrutura em 
construção.
Esquema de um escoramento para a construção da 
superestrutura de uma ponte (Pfeil, 2007).Est
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Sistemas estruturais em madeira
CIMBRAMENTOS DE MADEIRA
Cimbramentos de madeira (cont.)
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Sistema tradicional de fôrmas de madeira para 
vigas e lajes em concreto (Pfeil, 2007).
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Sistemas estruturais em madeira
TORRES
Torres
� Torre de observação em madeira com 25m de 
altura em Igaratá, SP.
� Madeira: eucalipto citriodora.
� Arquiteto Alfredo Kobbaz.
� Eng.Civil Alan Dias (estrutura de madeira).
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Sistemas estruturais em madeira
ARCOS
Arcos
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Sistemas estruturais em madeira
REFERÊNCIAS
� ABNT, Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 7190 - Projeto de 
estruturas de madeira. Rio de Janeiro, 1997.
� MELLO, Roberto Lecomte de. Projetar em madeira: uma nova abordagem. 
Dissertação (Mestrado em Arquitetura e Urbanismo - Área de tecnologia) -
Universidade de Brasília, Brasília, 2007.
� MOLITERNO, Antonio; BRASIL, Reyolando M. L. R. F. Caderno de projetos 
de telhados em estruturas de madeira.3.ed. São Paulo: Blücher, 2009. 
� PFEIL, Walter, PFEIL, Michele Schubert. Estruturas de madeira, 6. ed. Rio de 
Janeiro: LTC, 2007.
� ZENDRON, Décio. Madeira na construção civil. Notas de aula da disciplina de 
Estruturas de Madeira. Blumenau: Universidade Regional de Blumenau (FURB), 
2008.
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