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CONSTRUÇÃO CIVIL II - AIM0217 Madeiras: aplicações na construção civil 2019 Prof° Newton Chwartzmann newtonc@ufrgs.br 1 INTRODUÇÃO Estrutura de uma edificação conjunto de peças destinadas a formar um quadro suficientemente rígido e resistente, que possa suportar todos os esforços decorrentes do peso dos elementos constituintes da edificação e mais o das cargas acidentais. Pode ser feita de diversos materiais INTRODUÇÃO Tipos de estruturas: Concreto armado; Estrutura metálica; Alvenaria portante; Estrutura de madeira; INTRODUÇÃO Estrutura de concreto armado Formada por lajes, vigas e pilares que suportam todas as cargas e as transmitem ao solo; É o tipo de estrutura mais utilizada, principalmente para edifícios de múltiplos pavimentos; É necessário uma vedação, que, normalmente, se executa em alvenaria; INTRODUÇÃO Estrutura de concreto armado É a mais conhecida e é fácil de se executar; Exige manutenção mínima; Muito segura contra incêndios; Pode ser também um elemento decorativo; É higiênica e resistente a impactos. INTRODUÇÃO Estrutura de aço São rapidamente montadas através de soldagem, aparafusamento ou rebitagem; Sua montagem independe de tempo morto (cura); Pesam menos e são mais esbeltas; São industrializadas e padronizadas; Podem ser desmontadas e reutilizadas. INTRODUÇÃO Estrutura de alvenaria portante Paredes de alvenaria têm uma resistência à compressão suficiente para resistir aos esforços e transmiti-los ao solo. Tem dupla função: vedação e estrutural; Normalmente utilizada em pequenas edificações, mas atualmente já existem edificações com mais de 20 pavimentos feitas com este sistema. INTRODUÇÃO Estrutura de madeira A madeira é um dos materiais de construção mais antigos. Ela é largamente utilizada devido a algumas vantagens, tais como: Disponibilidade na natureza; Facilidade de manuseio; INTRODUÇÃO Sua montagem não depende de tempo morto (cura); Resiste a esforços de tração e compressão; Baixa massa específica e alta resistência mecânica; Facilidade de ligações e emendas; INTRODUÇÃO Bom isolamento térmico e absorção acústica; Aspecto visual decorativo; Podem ser desmontadas e reaproveitadas; Auto renovável. INTRODUÇÃO Comparativo entre materiais INTRODUÇÃO Estrutura de madeira - Desvantagens Vulnerável aos agentes externos; Combustível; Suscetível a mudanças de dimensões em função da umidade; Formas limitadas, alongadas, de seção transversal reduzida. INTRODUÇÃO A madeira como um material de construção sempre foi utilizado pelo homem desde épocas pré-históricas. Porém só na primeira metade do século X foram estabelecidas teorias técnicas aplicadas às estruturas de madeira. Até o século passado, as mais importantes obras de engenharia eram construídas com pedra ou madeira, combinando-se frequentemente os dois matérias. INTRODUÇÃO Igreja de madeira na Noruega do início do século XIII MADEIRA NO EXTREMO ORIENTE No oriente, a arquitetura em madeira está associada ao conceito de uma construção leve, capaz de resistir aos terremotos. Na China, os primeiros relatos das técnicas de construção em madeira, datam do período de 960 -1270, durante a dinastia Sung. MADEIRA NO EXTREMO ORIENTE A madeira foi usada como o principal material de construção na arquitetura chinesa por milhares de anos. MADEIRA NO EXTREMO ORIENTE A madeira para o chinês representa vida e "vida" é o que há de principal que a cultura chinesa. MADEIRA NO EXTREMO ORIENTE A arquitetura Japonesa tradicional caracteriza- se por: cômodos arejados, telhado inclinado e piso interno coberto por tatami. O material mais utilizado é a madeira. MADEIRA NO EXTREMO ORIENTE A arquitetura Japonesa está baseada no uso de vários tipos de madeira com diferentes técnicas construtivas e a expressão artística. MADEIRA NAS CIVILIZAÇÕES EUROPEIAS Uma arquitetura marcante em madeira, é a Norueguesa, onde há muitas florestas, e o clima é frio. A madeira é utilizada como principal elemento construtivo devido ao seu bom isolamento térmico. Além das casas os Vikings (civilizações anteriores da mesma região) utilizavam a madeira na construção de seus barcos: Drakkars. CIVILIZAÇÕES EUROPEIAS Igreja Borgund Viking House MADEIRA NOS ESTADOS UNIDOS E CANADÁ Após a revolução industrial (século XVIII), com o surgimento de novos materiais, como aço e concreto, ocorreu um declínio das construções em madeira em vários países da europa. Porém, países como Estados Unidos e Canadá, que possuíam grandes reservas de madeira passaram a utilizar casas construídas em madeira em escala industrial. ESTADOS UNIDOS E CANADÁ Uma grande mudança no modo de construir com madeira surgiu no inicio do século XIX, quando se inicia a produção industrial de pregos e as serrarias passam a ser acionadas por máquinas a vapor. As construções são leves, onde a estrutura da parede é uma estrutura portante com pequenos pilaretes inseridos a cada 60 cm. ESTADOS UNIDOS E CANADÁ Casa de madeira do século XIX nos EUA MADEIRA NO BRASIL Antes da chegada dos colonizadores portugueses as terras Brasileiras estavam totalmente cobertas por florestas e matas. A derrubada de árvores se dava em escala muito pequena, apenas o espaço suficiente para montar uma aldeia e cultivar a terra. A partir daí a extração da madeira se tornou uma atividade econômica altamente rentável (a madeira se tornou o principal produto de exportação). MADEIRA NO BRASIL No período entre 1980 – 2006 destacam-se os trabalhos dos arquitetos Severiano Mario Porto, na região Amazônica e de Marcos Acayaba, na região sudeste. Eles criaram uma arquitetura onde a madeira é aplicada com toda a sua potencialidade e trabalhada como um sistema pré-fabricado e industrializado. Residência Hélio Olga em São Paulo - Arqº Marcos Acayaba. MADEIRA NO BRASIL Do total de florestas plantadas, aproximadamente 3,4 milhões ha são compostos por Eucalyptus e 1,9 milhões ha com Pinus: 75% das florestas estão vinculadas diretamente às indústrias; 25% estão disponíveis para consumo no mercado de madeira roliça em geral. MADEIRA Etapas da exploração racional de reservas florestais: 1) Corte; 2) Toragem; 3) Falquejo; 4) Desdobro. PRODUÇÃO Realizado no inverno - Maior durabilidade: Secagem lenta; Paralisação vegetativa. Ferramentas - Machado; - Traçador (serrote); - Máquinas de derrubar. CORTE CORTE As arvores são cortadas em toras de 5 a 6 metros de comprimento para facilitar o transporte. TORAGEM Visa criar uma seção aproximadamente retangular para o melhor aproveitamento da madeira. FALQUEJO Transformação das toras em peças de madeira com dimensões previamente definidas, normalmente conhecidas como: pranchões, tábuas e outras peças sendo executado normalmente em serrarias com o auxílio de serras-fita. DESDOBRO É feito em função dos anéis de crescimento: a) Tangencial b) Radial DESDOBRO Obtenção de peças estruturais de madeira maciça (aproveitamento máximo). DESDOBRO Eixo axial ou longitudinal (x) Direção de crescimento da árvore. Eixo tangencial (T) Direção tangente aos anéis de crescimento do tronco. Eixo radial (R) Direção dos raios medulares (a mais importante). EIXOS E PLANOS ORTOTRÓPICOS DA MADEIRA Eixos principais da madeira em relação à direção das fibras.Fonte: Wilcox et. Al. 1991 EIXOS E PLANOS ORTOTRÓPICOS DA MADEIRA PROPRIEDADES FÍSICAS DA MADEIRA Conhecer as propriedades físicas da madeira é de grande importância porque: Estas propriedades podem influenciar significativamente no desempenho e resistência da madeira utilizada estruturalmente. PROPRIEDADES FÍSICAS DA MADEIRA Fatores que influem nas características físicas da madeira: espécie da árvore; o solo e o clima da região de origem da árvore; fisiologia (metabolismo) da árvore; anatomia do tecido lenhoso; variação da composição química. PROPRIEDADES FÍSICAS DA MADEIRA Características físicas da madeira (para sua utilização como material de construção), destacam-se: densidade (massa específica); umidade; retratibilidade; resistência ao fogo; resistência química. PROPRIEDADES FÍSICAS DA MADEIRA Massa específica (relação entre a massa e o volume) Classificação IPT Madeiras leves: até 500 kg/m³ Madeiras médias: de 500 a 700 kg/m³ Madeiras pesadas: acima de 700 kg/m³ Massa específica aparente de algumas espécies Massa específica aparente de algumas espécies PROPRIEDADES FÍSICAS DA MADEIRA Teor de umidade É um dos principais fatores de influência sobre as propriedades da madeira. Através de ensaios em laboratório com auxílio de uma estufa e uma balança de precisão ou aparelhos eletrônicos. Medidor umidade de Madeira marca kett Modelo hm-520/hm-530 Origem: japão FAIXAS DE UMIDADE Madeira comercialmente seca: 18%<H<23%; Madeira seca ao ar: 13%<H<18%; Madeira dessecada (secagem artificial): 0%<H<13%; Madeira completamente seca (secagem artificial): H=0%. PROPRIEDADES FÍSICAS DA MADEIRA Retratilidade É a propriedade da madeira de alterar suas dimensões e o volume quando o seu teor de umidade varia entre o estado anidro e o estado de saturação dos tecidos celulósicos. RETRATILIDADE DA MADEIRA A madeiras sofrem retração ou inchamento com a variação da umidade: retração longitudinal: na direção das fibras de madeira; retração radial: direção dos raios medulares (mais importante); retração tangencial: tangente aos anéis de crescimento. CARACTERÍSTICAS DA MADEIRA Retratilidade durante a secagem Fonte: WILCOX et al.,1991 Classificação das madeiras conforme Retratilidade (%) Retratilidade total (%) Qualificação Exemplos 15 a 20 Forte Toras com grandes fendas de secagem. Devem ser rapidamente desdobradas. 10 a 15 Média Toras com fendas médias de secagem. Podem ser conservadas e usadas em forma cilíndrica (galerias de minas, pontaletes). Resinosas em geral. 5 a 10 Fraca Toras com pequenas fendas, aptas para marcenaria e laminados. Teores de umidade no emprego da madeira Tipo de construção Teor de umidade correspondente Tipo de secagem a realizar Construções submersas, pilotis, pontes, açudes, etc 30% - Madeira saturada de água, acima do ponto de saturação das fibras Construções expostas a umidade, não coberta e não abrigadas: torres, etc 18 a 23% - Madeiras úmidas, ditas “comercialmente secas” Parcial no canteiro de obras. Construções abrigadas em local coberto mas largamente aberto: hangares, entrepostos, telheiros. 16 a 20% - Madeiras relativamente secas No canteiro ou artificial sumária Construções em locais fechados e cobertos: carpintaria de telhados 13 a 17% - Madeiras “secas ao ar” Natural ou artificial até ≅ 15% Locais fechados e aquecidos 10 a 12% - Madeiras bem secas Artificial Locais com aquecimento artificial 8 a 10% - Madeiras dessecadas Artificial Retratilidade de madeiras Espécie Radial (%) Tangencial (%) Volumétrica (%) Açoita-cavalo 3,04 7,29 11,93 Cabriúva 2,75 6,12 10,03 Canela preta 2,90 7,16 14,51 Cedro 2,96 5,40 11,81 Eucalipto tereticornis 6,46 17,10 23,24 Louro 3,42 7,78 10,30 Pinho 3,50 6,76 13,10 Peroba-rosa 3,70 6,90 12,20 PROPRIEDADES MECÂNICAS DA MADEIRA Ensaios mecânicos de Madeiras Objetivos: Obter dados comparativos e caracterizar as espécies. PROPRIEDADES MECÂNICAS DA MADEIRA Ensaio de flexão PROPRIEDADES MECÂNICAS DA MADEIRA Compressão perpendicular às fibras Compressão inclinada em relação às fibras Fonte:RITTER,1990 Flexão na madeiratração perpendicular às fibras PROPRIEDADES MECÂNICAS DA MADEIRA tração paralela às fibras Cisalhamento na madeira Fonte:UFMT Compressão paralela às fibras PROPRIEDADES MECÂNICAS DA MADEIRA Tração paralela as fibras da linha e do pendural. Fonte: Appleton, 2003 PROPRIEDADES MECÂNICAS DA MADEIRA Compressão paralela as fibras das pernas. Fonte: Appleton, 2003 PROPRIEDADES MECÂNICAS DA MADEIRA Flexão de pernas e madre. Fonte: Appleton, 2003 SECAGEM Devido a constituição anatômica das árvores que retém grande quantidade de líquidos, a madeira extraída deve passar por processos de secagem antes de ser utilizada. Existem duas formas de secagem: Secagem natural; Secagem artificial. A metade da umidade é evaporada em 30 dias; Baixo investimento. SECAGEM NATURAL SECAGEM NATURAL Pranchas de madeira gradeadas Vantagens: Rapidez de secagem; Teor de umidade final homogêneo; Esterilização do material fungos e insetos. Desvantagem: Alto investimento. SECAGEM ARTIFICIAL EM ESTUFAS Caldeira a vapor Estufa em alvenaria – carregamento por empilhadeira. SECAGEM ARTIFICIAL EM ESTUFAS SECAGEM ARTIFICIAL EM ESTUFAS Agrega valor ao produto final e possibilita: substancial redução do peso; aumento da resistência natural ao apodrecimento e a insetos; melhoria de propriedades mecânicas (dureza, resistência a compressão e flexão); aumento da resistência nas ligações (pregadas, parafusadas e coladas); SECAGEM ARTIFICIAL EM ESTUFAS aumento da resistência elétrica (Isolamento térmico e acústico); melhoria da usinagem (torneamento, molduramento, furação e lixação); ausência de deformações e estabilidade dimensional; Facilita trabalhos de acabamentos superficiais (verniz, pintura, laca,...). DEFEITOS DA MADEIRA Quando se trata da madeira, é pouco provável a obtenção da matéria-prima livre de defeitos: Defeitos de crescimento; Defeitos de produção; Defeitos de secagem; Defeitos de conservação. DEFEITOS DE CRESCIMENTO NÓS: imperfeições nos pontos onde existiam galhos. Os galhos vivos na época do abate da árvore produzem nós firmes. Galhos mortos produzem nós soltos (podem cair durante a serragem da peça produzindo furos). Eles mudam a orientação das fibras, afetam a resistência à tração, durabilidade e estética. Nós da madeira Nós da madeira DEFEITOS DE CRESCIMENTO Fibras reversas: Fibras não paralelas ao eixo da peça, reduzem a resistência da madeira. Podem ocorrer devido à serragem em plano inadequado ou até por causas naturais, como a proximidade entre os nós. DEFEITOS DE PRODUÇÃO Fraturas, fendas, machucaduras e cantos quebrados podem ocorrer: no momento do abate da árvore; por um corte mal feito; ou por um desdobro mal executado. Esta fase, como as demais, merece cuidados, principalmente com as ferramentas que devem sempre estar afiadas. DEFEITOS DE PRODUÇÃO Esmoada ou quina morta: é a ausência de madeira, originada pela curvatura natural, na quina da peça de madeira. DEFEITOS DE SECAGEM Durante o processo de secagem o material pode ser danificado, por uma retração excessiva por perda de água, causando: rachaduras oufendas; abaulamento (encurvamento no sentido da largura da peça); arqueamento (no sentido do seu comprimento). DEFEITOS DE SECAGEM Fendas: Aberturas nas extremidades das peças, produzidas pela secagem mais rápida da superfície. Podem ser evitadas mediante a secagem lenta e uniforme da madeira. DEFEITOS DE SECAGEM Abaulamento – Encurvamento na direção da largura da peça. Arqueadura – Encurvamento na direção longitudinal, isto é, do comprimento da peça. DEFEITOS DE SECAGEM Torcimento (ou torcedura): É um tipo de empenamento que ocorre tanto no comprimento como na largura da peça de madeira que não se encontra no mesmo plano. Torcimento (empenamento) da madeira AGENTES DETERIORADORES DAS MADEIRAS Agentes Químicos Ácidos fortes Bases fortes Óxidos de ferro Enxofre AGENTES DETERIORADORES DAS MADEIRAS Agentes Físicos Fogo Calor Umidade FOGO E CALOR Fogo: É o principal responsável pela destruição de grandes peças de madeira (atinge a combustão para temperaturas superiores a 300ºC). Calor: o aumento da temperatura ocasiona transformações químicas e estruturais na madeira. UMIDADE Peças de madeira situadas em locais úmidos são facilmente atacados por fungos. Agentes atmosféricos: a incidência solar pode acarretar o ressecamento da peça de madeira; a ação das chuvas pode lixiviar (permeável) componentes como lignina e a celulose; a radiação ultravioleta provoca o escurecimento e envelhecimento da madeira. AGENTES DETERIORADORES DAS MADEIRAS Agentes Biológicos – organismos xilófagos Bactérias Fungos Insetos Moluscos Crustáceos Cupins de madeira seca Cupins de madeira úmida AGENTES DETERIORADORES DAS MADEIRAS Agentes Mecânicos Toda e qualquer peça de madeira está sujeita a qualquer tipo de movimentação. Movimento mecânico provoca um desgaste na madeira. (uma alteração indesejável na sua estrutura.) Ex.: dormentes de estrada de ferro, degraus de uma escada, blocos de madeira usados para pavimentação de cais, etc. DETERIORAÇÃO DA MADEIRA PRESERVAÇÃO DA MADEIRA Preservativos Substância química capaz de provocar o envenenamento dos nutrientes celulares da madeira, tornando-a resistente ao ataque e desenvolvimento de organismos xilófagos. Preservativos de ação prolongada são responsáveis por cerca de 80% da madeira tratada no mundo. TIPOS DE PRESERVATIVO 1) Preservativos oleosos: de natureza oleosa; 2) Preservativos oleossolúveis: dissolvidos em solvente orgânico; 3) Preservativos hidrossolúveis: dissolvidos em água. MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL A madeira na construção é empregada para diversos fins, tais como: em construções residenciais; depósitos em geral; pontes; passarelas; INTRODUÇÃO INTRODUÇÃO MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL na indústria moveleira; linhas de transmissão de energia elétrica; construções rurais; em ambientes altamente corrosivos, como à beira-mar, nas indústrias químicas, curtumes, etc. INTRODUÇÃO INTRODUÇÃO INTRODUÇÃO MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL Ainda existe no Brasil um grande preconceito em relação ao emprego da madeira. Desconhecimento do material e à falta de projetos específicos e bem elaborados. MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL As construções em madeira geralmente são idealizadas por carpinteiros que não são preparados para projetar, mas apenas para executar. Casa de madeira = baixa qualidade ??? MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL Os produtos de madeiras utilizados na construção variam desde peças: 1) com pouco ou nenhum processamento; 2) madeira roliça; 3) peças com vários graus de beneficiamento, como: madeira serrada e beneficiada, lâminas, painéis de madeira e madeira tratada com produtos preservativos (madeira transformada). Madeira com pouco ou nenhum processamento MADEIRA ROLIÇA Produto com menor grau de processamento da madeira. Parte do fuste da árvore, obtido por cortes transversais ou mesmo sem esses cortes (varas: peças longas de pequeno diâmetro). Na maior parte dos casos, sequer a casca é retirada. MADEIRA ROLIÇA Empregados em escoramentos de lajes e construção de andaimes. Em construções rurais, é usado em estruturas de telhado e postes de distribuição de energia elétrica. Na região centro-sul do país é proveniente de reflorestamentos das diversas espécies de Eucalipto ou Pinho. ESCORAS DE EUCALIPTO MADEIRA FALQUEJADA É obtida de troncos por corte de machado. Podem ser obtidas seções grandes, como 30X30 cm ou até 60X60 cm. As partes laterais cortadas são as perdas. Área aproveitável equivale a 64% do círculo Madeira falquejada Madeira falquejada MADEIRA SERRADA É o desdobramento da madeira cortada. A madeira serrada é produzida em unidades industriais (serrarias). As toras são processadas mecanicamente, transformando a peça cilíndrica em peças quadrangulares ou retangulares, de menor dimensão. MADEIRA SERRADA As serrarias produzem (desdobro) a maior diversidade de produtos: pranchas; pranchões; tábuas; caibros; vigas; sarrafos; ripas e outros. Tábuas Pranchões Sarrafos Caibros MADEIRA BENEFICIADA É obtida pela usinagem das peças serradas, agregando valor às mesmas. Realizadas por equipamentos com cabeças rotatórias providas de facas, fresas ou serras, que usinam a madeira dando a espessura, largura e comprimento definitivos, forma e acabamento superficial da madeira. MADEIRA BENEFICIADA MADEIRA BENEFICIADA MADEIRA TRANSFORMADA A madeira apresenta excelentes propriedades mas também alta heterogeneidade. é uma das causas de seus defeitos. MADEIRA TRANSFORMADA Para minimizar estes defeitos, foram desenvolvidos processos capazes de torná- la mais homogênea. Qual a base do conceito de madeira transformada? Reduzir a madeira a fragmentos cada vez menores e reagrupando-os com adesivos (uniformização). MADEIRA TRANSFORMADA MADEIRA TRANSFORMADA Vantagens Melhoria do processo de secagem e preservação; Melhoria de características físicas ou mecânicas; Produção de chapas de grandes dimensões; Aproveitamento integral do material lenhoso. MADEIRA TRANSFORMADA Classificação a) Madeira laminada colada. b) Madeira laminada compensada. c) Madeira aglomerada. d) Madeira reconstituída: OSB - Oriented Strand Board; MDF - Medium Density Fiberboard; MDP - Medium Density Particleboard; HDF – High Density Fiberboard; CLT – Cross laminated timber. MADEIRA TRANSFORMADA Madeira laminada colada - MLC Surgiu a mais de 100 anos. São tábuas de espessura de até 25mm, coladas sobrepostas umas às outras. A resistência à flexão e à compressão axial aumenta consideravelmente em relação à madeira natural. Processo: cortar a madeira em forma de tábuas, secar em estufa, tratar (ou não), aplainar, colar e então prensar. MADEIRA LAMINADA COMPENSADA Finas folhas de madeira coladas entre si: disposição perpendicular das fibras de uma folha em relação às fibras da outra. Tem uma elevada resistência mecânica sem movimentos de contração e expansão. Colagem: resina fenólica WBP (à prova d água); cola à base de ureia e formol (não tem resistência à água); Muito usado na construção civil Fabricação do compensado Compensado 10 ou 12mm Compensado resinado 14 a17mm Compensado plastificado14 a 17mm Compensado naval 12 a 20mm MADEIRA AGLOMERADA Chapas feitas de pequenos fragmentos de madeira como: lascas, virutas, maravalhas e flocos, unidas por resinas especiais e prensagem a quente . Principais Ligantes: Mineral: Cimento Portland, gesso e Magnésia Sorel; Orgânico: Uréia-formaldeido, uréia- melanina-formaldeido, fenol-formaldeido. MADEIRA AGLOMERADA MADEIRA AGLOMERADA MADEIRA AGLOMERADA MADEIRA AGLOMERADA 141 MADEIRA RECONSTRUÍDA OSB (ORIENTED STRAND BOARD) O Oriented Strand Board é composto por três a cinco camadas de tiras ou lascas de madeira (Pinus) orientadas, seguindo o princípio do compensado. Chapa de feixes orientados com multicamadas feitas de aparas de madeira, com forma e espessura predeterminadas e unidas com adesivo. Base dos telhados tipo Shingle. OSB (ORIENTED STRAND BOARD) OSB Casa feita com painéis OSB. OSB (ORIENTED STRAND BOARD) VANTAGENS DO OSB Melhor aproveitamento das toras de madeiras (96% contra 56% do compensado). Utilização de toras mais finas, com menor idade (6 anos contra 14 anos do compensado). Pode ser fabricado em painéis de até 8" x 24", muito maior do que compensado. Steel Frame com fechamento com placas OSB MDF (MEDIUM DENSITY FIBERBOARD) Painel manufaturado com madeira ou outras fibras naturais ligadas com uma resina sintética ou outro aglomerante. Produzidos com madeiras de cultivos florestais sustentáveis de Pinus e Eucalipto, por isso é considerado um produto ecologicamente correto. MDF (MEDIUM DENSITY FIBERBOARD) Por sua densidade o painel de MDF pode ser facilmente pintado e revestido, torneado, entalhado e perfurado. Na construção civil é utilizado para: fabricação de pisos, rodapés, almofadas de portas, batentes, portas, peças torneadas como escadas, pés de mesas e também em embalagens, etc. MDF (MEDIUM DENSITY FIBERBOARD) MDF (MEDIUM DENSITY FIBERBOARD) MDF (MEDIUM DENSITY FIBERBOARD) MDP (MEDIUM DENSITY PARTICLEBOARD) Partículas de madeira são posicionadas de forma diferenciada, com as maiores dispostas ao centro e as mais finas nas superfícies externas formando três camadas. São aglutinadas e compactadas entre si com resina sintética em três camadas: uma grossa no miolo e duas finas nas superfícies (pressão e calor). Usos e Aplicações Também são produzidos com madeiras de cultivos florestais sustentáveis de Pinus e Eucalipto (ecologicamente correto). Principais aplicações: portas retas, laterais de móveis, prateleiras, divisórias, tampos retos, tampos pós-formados, base superior e inferior e frentes e laterais de gaveta. MDP (MEDIUM DENSITY PARTICLEBOARD) MDP (MEDIUM DENSITY PARTICLEBOARD) MDP (MEDIUM DENSITY PARTICLEBOARD) DIFERENÇAS ENTRE MDF E MDP O MDF apresenta maior maleabilidade, permitindo a formação de curvas. O MDP é mais indicado artigos de linha reta, como portas, prateleiras, gavetas e demais peças retas. O MDP apresenta alta absorção de tintas no acabamento final, o MDF não. O MDP tem tem maior resistência ao “arrancamento” de parafusos e menor absorção de umidade e empenamento. HDF (HIGH DENSITY FIBERBOARD) As fibras de madeira passam por processo semelhante ao do MDF. A diferença é a maior pressão aplicada durante a fabricação. Produzidos com madeiras de cultivos florestais sustentáveis de Pinus e Eucalipto. (ecologicamente correto) É o único do mercado com espessura a partir de 2,5 mm, 100% fibra longa e de coloração clara. Overlay: Filme de resina que garante proteção antibacteriana, resistência a riscos e facilidade de limpeza. Laminado decorativo: Camada que reproduz a beleza da madeira ou da pátina. Substrato HDF-H: Painel de alta densidade que permite o encaixe perfeito das réguas do piso. Balanço: Laminado de resina que assegura a estabilidade do piso e o protege da umidade do contra piso. Fonte: Durafloor.com.br HDF Usos e Aplicações: Para usinagens e trabalhos de baixo relevo e nas espessuras finas (o painel pode ser curvado). Na fabricação de móveis, em fundo de armários e gavetas, para embalagens de produtos, artesanatos em geral. Na construção civil é utilizado em pisos laminados, divisórias e portas. HDF (HIGH DENSITY FIBERBOARD) HDF (HIGH DENSITY FIBERBOARD) HDF (HIGH DENSITY FIBERBOARD) CLT – CROSS LAMINATED TIMBER Composto por painéis estruturais de 3 a 10 camadas, colados transversalmente um ao outro. Permite uma produção em série de grandes estruturas fortes e duráveis para construção civil. Apresenta um excelente desempenho acústico e térmico. Nova geração de produtos de madeiras que ganhou força a partir do final dos anos 90 seguindo o movimento emergente de construção verde na Europa. A colagem é feita com resinas isentas de solventes, orgânicos voláteis e formaldeído e sem produção de odores. Este processo permite o contato humano sem risco para a saúde. CLT – CROSS LAMINATED TIMBER CLT – CROSS LAMINATED TIMBER CLT – CROSS LAMINATED TIMBER CLT – CROSS LAMINATED TIMBER CLT PROBLEMAS POTENCIAIS NO CLT Uma estrutura de CLT para edifícios altos não pode competir com a economia de uma forma deslizante de concreto; O detalhamento (projeto executivo) de uma estrutura de CLT adiciona mais custos à construção; O custo de proteção contra o fogo vai faz com que estas estruturas sejam mais caras; Quem vai arcar com o custo e os riscos de introduzir estas ideias na construção? 172 PROJETO E EXECUÇÃO DE ESTRUTURAS DE MADEIRA PROJETO Vantagens de projetar construções em madeira: Flexibilidade no lançamento do partido arquitetônico; Rapidez na execução; Obra limpa. PROJETO Desvantagens de projetar construções em madeira: Limitação de vãos e pavimentos; Exigência de mão de obra especializada; Fissuras entre alvenarias e a estrutura de madeira; Dificuldades para embutir instalações elétricas e hidráulicas; Manutenção periódica. RECOMENDAÇÕES DE PROJETO Conceber o projeto respeitando as limitações da madeira; Usar vãos de aproximadamente 5 metros (comercial); Selecionar madeiras cuja origem seja conhecida e legal; Especificar soluções para melhorar a durabilidade e segurança das estruturas de madeira. CUIDADOS COM A MADEIRA 176 A madeira pode chegar na obra com um alto teor de umidade (ainda “verdes”) Deve ser armazenada em galpões cobertos e ventilados e empilhadas de tal forma a deixar espaços vazios entre as peças para promover uma boa ventilação. A forma correta é o gradeamento que permite passagem de ar (e secagem) das peças. CUIDADOS COM A MADEIRA 177 O gradeamento da madeira deve ser feito a uma distância de 30 cm do chão, evitando a absorção de umidade e consecutivamente micro-organismos, como fungos. Lona plástica CUIDADOS COM A MADEIRA 178 Não devem ser empregadas na estrutura madeiras que: apresentem esmagamento ou outro tipo de danos que comprometam a estrutura; madeiras com alto teor de umidade (ainda verdes); apresentem defeitos como: nós que ocupam grande parte da seção transversal da peça, curvaturas acentuadas, etc. apresentem ataque de fungos ou insetos. Degradação da madeira por fungos manchadores e emboladores CUIDADOS COM A MADEIRA 180 remoção de fontes potenciais de infecção (entulho, raízes, sobras de madeira, ninhos de cupins, etc.); aplicação de selador e/ou descupinicida; aplicação de pintura impermeabilizante em superfícies cortadas e no topo de peçasde madeira expostas ao ambiente exterior; manuseio cuidadoso. CUIDADOS COM A MADEIRA 181 Conectores antirachadura CUIDADOS COM A MADEIRA 182 As peças de madeira de grande comprimento devem ser apoiadas de modo a prevenir o empenamento. LIGAÇÕES DE ESTRUTURAS DE MADEIRA a) Ligação com pregos São peças metálicas cravadas na madeira com impacto. Eles são utilizados em ligações de montagem e ligações definitivas: Baixa eficiência; Grande deformabilidade. LIGAÇÕES DE ESTRUTURAS DE MADEIRA a) Ligação por parafusos São cilíndricos e lisos, tendo numa extremidade uma cabeça e na outra uma rosca e porca, com apoio de arruelas. Parafusos auto-atarraxante possuem rosca em um corpo cônico e possuem ponta (não necessitam de furo roscado ou de usar porca). Necessitam de reaperto pela retração da madeira. LIGAÇÕES DE ESTRUTURAS DE MADEIRA a) Ligação por conectores São chapas metálicas especiais. coloca-se um parafuso para impedir a separação das peças ligadas. LIGAÇÕES DE ESTRUTURAS DE MADEIRA a) Barras rosqueadas São vergalhões fabricados com aço SAE 1020 com rosca infinita (comprados por metro linear). A grande vantagem de sua utilização é o corte em obra do tamanho exato de barra. Limite de resistência à tração de 380 MPa. LIGAÇÕES DE ESTRUTURAS DE MADEIRA a) Ligação com cola A eficiência da ligação depende basicamente da qualidade da cola. A NBR 7190 permite utilizar ligações coladas apenas em juntas longitudinais de madeira laminada e colada e madeira seca ao ar livre ou em estufa. APLICAÇÕES Estação Central de Estocolmo APLICAÇÕES Construções Enxaimel APLICAÇÕES Construções em Bambu APLICAÇÕES Construções em Bambu Catedral de Pereira, na Colômbia – Arq° Simon Velez. Estacionamento em Leipzig, na Alemanha. APLICAÇÕES Keystone Wye Bridges - USA APLICAÇÕES Grelha de madeira com uma cobertura de vidro APLICAÇÕES APLICAÇÕES Restaurante Japonês – SP APLICAÇÕES Espaço para exposições, conferências, debates, exibições de filmes, e outros eventos. Com madeira reutilizada. Suíça. APLICAÇÕES Obra do Auditório Alphavillage - Eng° Responsável Thiago Leomil - Estrada Municipal de Itu - SP 497, n° 701 Pilares e vigas aparelhadas APLICAÇÕES Nível 0,00m APLICAÇÕES Detalhe do conector pilar/fundação APLICAÇÕES Intersecção pilar / fundação – nível 0,00m APLICAÇÕES Solidarizarão fundação / pilar – nível 0,00m APLICAÇÕES Elevação de pilares APLICAÇÕES Colocação das vigas principais – nível 0,00m APLICAÇÕES Detalhe viga/conectores de Barrotes – nível 0,00m APLICAÇÕES Colocação de barrotes – nível 0,00m APLICAÇÕES Colocação de conectores para vigas– nível 2,80m APLICAÇÕES Colocação de vigas – nível 2,80m APLICAÇÕES Colocação das tesouras do telhado– nível 2,80m APLICAÇÕES Colocação de terças e caibros do telhado – estrutura pronta Orçamento BIBLIOGRAFIA BAUER, L. A. F., Materiais de Construção. Rio de Janeiro, LTC. 5ª Ed, 2000. CALLISTER, W. D., Ciência e Engenharia de Materiais - Uma Introdução São Paulo, LTC - 5ª Ed., 2002. ISAIA, G. Materiais de Construção Civil e Princípios de Ciência e Engenharia de Materiais. 2 ed. São Paulo: IBRACON, 2010. SOUZA, R. & Mekbekian, G. Qualidade na aquisição de materiais e execução de obras. Ed. PINI, São Paulo, 1996. 224 BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR Notas de aula do Prof° José Azambuja. Materiais e Técnicas de construção IV. Uniritter. 2015. Notas de aula do Prof° Iuri Jadovski. Construção III. Univates. 2009. KOLLMAN, F.F.P. e CÔTE, Jr.W.A. Principles of wood science and technology I. Solid wood. Berlim, Springer- verlag, 1968, 552p. Notas de aula do Prof° Bernardo Tutikian. Tecnologia construtiva III. Construções em madeira. UCS. 2008. MEIRELLES, C. R. M; DINIS, H., BISCAIA, J. L; VASCONCELOS, R. Evolução das Coberturas em Madeira no Brasil. Equador, CLEFA: 2005. BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR- 7190:1997, Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). Projeto de Estruturas de Madeira. Rio de Janeiro: ABNT, 1997. 107p. Valle, Ângela. Slides de apoio ao Mestrado de Construção (PowerPoint). Universidade do Minho, 2005. Notas de aula da Profª. Ana Luiza Raabe Abitante. UFRGS 2009. WILCOX, W. W.; BOTSAI, E. E. e KUBLER, H. Wood as a building material: a guide for designers and builders. John Wiley & Sons. New York, EUA, 1991. 215 p. ISBN: 0- 471-52722-10. DUDEQUE. I. T. Espirais de madeira: uma história da arquitetura de Curitiba. São Paulo: Studio nobel: 2001.
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