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CENTRO UNIVERSÍTÁRIO MAURICIO DE NASSAU CAMPUS DE CAMPINA GRANDE COORDENAÇÃO DE ENGENHARIA CIVIL BRUNO DE FARIAS ROCHA-0401927 RELATORIO ESTRUTURAS DA MADEIRA CAMPINA GRANDE 2019 BRUNO DE FARIAS ROCHA-0401927 RELATORIO DE ESTRTURA DA MADEIRA Relatório do curso Engenharia Civil graduação apresentado como requisito parcial para obtenção de nota do curso de Construções especiais, no Centro universitário Maurício de Nassau campus campina grande-PB unidade II palmeira. Prof. Dr Mesc (a): Erika Vitória de Negreiros Duarte CAMPINA GRANDE 2019 SUMÁRIO 1.0 INTRODUÇAO ....................................................................................................................... 7 2.0 OBJETIVO .............................................................................................................................. 8 2.1 OBJETIVO GERAL ................................................................................................................... 8 2.2 OBJETIVO .............................................................................................................................. 8 3.0 FUNDAMENTOS TEORICOS ............................................................................................... 9 3.1 GENERALIDADE DA ESTRTURA DA MADEIRA ................................................................ 9 4 ANATOMIA DA MADEIRA E CLASSIFICAÇÃO DAS ÁRVORES ....................................... 11 5. ROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS DA MADEIRA .................................................... 12 6. SISTEMAS ESTRUTURAIS EM MADEIRA ............................................................................ 17 7. ABNT NBR 7190 – PROJETO DE ESTRUTURAS DE MADEIRA ....................................... 24 8. VANTAGENS E DESVANTAGENS ...................................................................................... 25 9. EXEMPLOS DE APLICAÇÃO ............................................................................................... 29 10. CONSIDERAÇOES FINAIS ................................................................................................. 30 REFERENCIAS .......................................................................................................................... 31 LISTA DE FIGURAS Figura 1: Eixos relacionados com as direções de fibras da madeira potência simples a vapor ............. 11 Figura 2 : Eixos principais da madeira em relação à direção das fibras .......................................................... 13 Figura 3 : Comparação de retratibilidade. ....................................................................................... 14 Figura 4: Vigas de madeira com seção circular. .............................................................................. 18 Figura 5: Viga em balanço. ........................................................................................................... 18 Figura 6: Viga bi-apoiada ........................................................................................................................19 Figura 7: Viga Gerber.................................................................................................................................19 Figura 8: Viga Continua ............................................................................................................... 19 Figura 9: Viga balcão .................................................................................................................... 19 Figura 10: Viga submetida somente a carregamento de momento fletor. ........................................... 20 Figura 11: Modelo que esquematiza a deformação de uma viga submetida à flexão pura. .................. 21 Figura 12 : Eixos principais da madeira em relação à direção das fibras ........................................................ 22 Figura 13 : Carga concentrada em uma viga biapoiada.. .................................................................. 22 Figura 14: Vigas de madeira com seção circular. ............................................................................ 22 Figura 15: Elementos de uma treliça.. ............................................................................................ 23 Figura 16: Carregamento nos nós de uma treliça curva.......................................................................23 7 1. INTRODUÇÃO A madeira é um produto que está presente na construção em praticamente quase todas as etapas da obra, tais como fôrmas, escoramentos, forros e estruturas. Sendo assim, acaba sendo um material indispensável, tanto para os engenheiros quanto para os arquitetos, isso por seu a cabeamento ter muita beleza e sofisticação. Por ser um material que pode sofrer de gradação com facilidade, no momento em que se decide m pela utilização da madeira, vários pontos de vem ser leva dos em consideração, inclusive os métodos de reforço e de escolha de material, como madeiras coníferas ou dicotiledôneas . Se não for escolhida ou tratada corretamente, pode haver problemas futuros com patologias que de vem ser ligeiramente soluciona das para garantir a resistência e qualidade da obra. Do ponto de vista da utilização estrutural, a madeira compete com o concreto e o aço, embora exista algum preconceito quanto à durabilidade e à resistência da madeira por parte daqueles que não conhecem profundamente esse material. Esta ideia foi sendo formada ao longo do tempo porque as indústrias do aço e do concreto, que sempre foram em menor número e de maior porte que as indústrias da madeira, tiveram um grande investimento em pesquisas, com seus resultados sendo rapidamente divulgados e acompanhados pelas normas de cálculo, propiciando a elaboração de projetos com alto grau de qualidade técnica. Com a aplicação correta da madeira, através da escolha adequada da espécie na classificação e do sistema estrutural apropriado, pode-se equipará-la e até avantajá- la em relação ao concreto e o aço em suas aplicações. Além disso, a madeira a inda permite variações em sua aplicação como, por exemplo, a madeira laminada colada e o compensado, que permite m a execução de estruturas com características diferenciadas em relação a outros materiais, sendo assim e de grande importância buscar esse conhecimento , analisar e enxergar sua aplicabilidade de acordo com suas propriedades, estrutura. 8 2. OBJETIVOS 2.1 OBJETIVO GERAL Analisar e compreender a estrutura das madeiras, compreender a necessidade de identificar aplicações existem, além de compreender todas a estrutura entender a durabilidade e aplicabilidade. 2.2 OBJETIVO ESPECÍFICO Demostra todas as fases da estrutura da madeira visando agregar conhecimento. • Anatomia da madeira e classificação das árvores; • Propriedades físicas e mecânicas da madeira; • Sistemas estruturais em madeira; • ABNT NBR 7190 – Projeto de estruturas de madeiras; • Vantagens e Desvantagens; • Exemplos de aplicações; 9 3. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 3.1 GENERALIDADE DA ESTRTURA DA MADEIRA Brasil a madeira é empregada para diversos fins, tais como, em construções de igrejas, residências, depósitos em geral, cimbramentos, pontes (grande utilização do Eucalipto), passarelas,linhas de transmissão de energia elétrica, na indústria moveleira, construções rurais e, especialmente, em edificações em ambientes altamente corrosivos, como à beira-mar, nas indústrias químicas, curtumes, etc. Atualmente, ainda existe no Brasil um grande preconceito em relação ao emprego da madeira. Isto se deve ao desconhecimento do material e à falta de projetos específicos e bem elaborados. As construções em madeira geralmente são idealizadas por carpinteiros que não são preparados para projetar, mas apenas para executar. Consequentemente, as construções de madeira são vulneráveis aos mais diversos tipos de problemas, o que gera uma mentalidade equivocada sobre a material madeira. É comum se ouvir a frase absurda arraigada na sociedade: "a madeira é um material fraco". Isto revela um alto grau de desconhecimento, gerado pela própria sociedade. Em função disto, não se pode tomar como exemplo a maioria das estruturas de madeira já construídas sem projeto, pois podem fazer parte do rol de estruturas "contaminadas" pelo menosprezo à madeira ou procedentes de maus projetos. Em geral, as universidades brasileiras não oferecem um preparo adequado ao engenheiro civil na área da madeira. Este despreparo do engenheiro causa uma fuga à elaboração de projetos de estruturas de madeira. Vãos significativos não recebem o dimensionamento apropriado, ficando comprometido o funcionamento da estrutura. Assim, é muito comum ver estruturas de madeira apresentando flechas excessivas, com empenamentos, torções, instabilidade etc. A madeira é um material extremamente flexível quanto à sua nobreza ou à sua vulgaridade. Quando alguém quer desvalorizar este material, usa frases como esta: "conheço um bairro da periferia muito pobre onde todas as casas são de madeira, que pobreza!". Ou quando se quer realçar e valorizar o material diz: "conheço uma casa fantástica de um cidadão muito rico (só pode ser professor!), linda, linda; as vigas, os pilares, o piso, o forro, os rodapés tudo em madeira, um luxo!". Infelizmente estes contrastes fazem parte da nossa cultura. Às vezes diz se quer construir em madeira é caro, 10 outras vezes diz-se que é barato, sempre dependendo dos objetivos do interessado. Especialmente em relação aos custos, sempre será necessário fazer uma avaliação criteriosa, comparando-se orçamentos provenientes de projetos bem feitos e racionais. De fato, tudo depende da cultura e dos costumes. Por exemplo, o brasileiro não sente nenhum mal-estar em passear sobre uma carroceria de caminhão feita de madeira, porque é algo que a sociedade assimilou com o convencional, acostumou-se e confia: carroceria de madeira é parte da nossa cultura. Contudo, passear sobre uma montanha- russa de madeira pode representar pânico para o leigo, depois de saber que está deslizando sobre uma estrutura de madeira. Outro aspecto importante e desconhecido pela sociedade refere-se à questão ecológica, ou seja, quando se pensa no uso da madeira é automático para o leigo imaginar grande devastação de florestas. Consequentemente, o uso da madeira parece representar um imenso desastre ecológico. No entanto, é esquecido que, em primeiro lugar, a madeira é um material renovável e que durante a sua produção (crescimento) a árvore consome impurezas da natureza, transformando-as em madeira. A não utilização da árvore depois de vencida sua vida útil devolverá à natureza todas a s impurezas nela armazenada. Em segundo lugar, não se deve esquecer jamais que a extração da árvore e o seu desdobro são um processo que envolve baixíssimo consumo de energia, além de ser praticamente não poluente. 11 4. ANATOMIA DA MADEIRA E CLASSIFICAÇÃO DAS ÁRVORES As árvores para aplicações estruturais são classificadas em dois tipos quanto à sua anatomia: coníferas e dicotiledôneas. As coníferas são chamadas de madeiras moles, pela sua menor resistência, menor densidade em comparação com as dicotiledôneas. Têm folhas perenes com formato de escamas ou agulhas; são típicas de regiões de clima frio. Os dois exemplos mais importantes desta categoria de madeira são o Pinho do Paraná e os Pinus. Os elementos anatômicos são os traqueídes e os raios medulares. As dicotiledôneas são chamadas de madeiras duras pela sua maior resistência; têm maior densidade e aclimatam-se melhor em regiões de clima quente. Como exemplo temos praticamente todas as espécies de madeira da região amazônica. Podemos citar mais explicitamente as seguintes espécies: Peroba Rosa, Aroeira, os Eucaliptos (Citriodora, Tereticornis, Robusta, Saligna, Puntacta, etc.), Garapa, Canafístula, Ipê, Maçaranduba, Mogno, Pau Marfim, Faveiro, Angico, Jatobá, Maracatiara, Angelim Vermelho, etc. Os elementos anatômicos que compõem este tipo de madeira são os vasos, fibras e raios medulares. A madeira é um material anisotrópico, ou seja, possui diferentes propriedades em relação aos diversos planos ou direções perpendiculares entre si. Não há simetria de propriedades em torno de qualquer eixo ver na Figura 1. Figura 1 : Eixos relacionados com as direções de fibras da madeira. Fonte: Timber Bridges 12 5. PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS DA MADEIRA Conhecer as propriedades físicas da madeira é de grande importância porque estas propriedades podem influenciar significativamente no desempenho e resistência da made ir a utilizada estruturalmente. Podem- se destacar os se guintes fatores que influem nas características físicas da madeira : • Classificação botânica. • O solo e o clima da região de origem da árvore. • Fisiologia da árvore. • Anatomia do tecido lenhoso. • Variação da composição química. Devido a este grande número de fatores, os valores numéricos das propriedades da madeira, obtidos em ensaios de laboratório, oscilam apresenta ndo uma ampla dispersão, que pode ser adequadamente representada pela distribuiçã o de Gauss. Entre as características físicas da madeira cujo conheci mento é importante para sua utilização como material de construção, destacam-se: • Umidade. • Densidade. • Retratibilidade. • Resistência ao fogo. • Durabilidade natural. • Resistência química. Outro fator a ser considerado na utilização da madeira é o fato de se tratar de um material ortotrópico, ou seja, com comportamentos diferentes em relação à direção de crescimento das fibras. Devido à orientação das fibras da 13 madeira e à sua forma de crescimento, as pr opriedades variam de acor do com três eixos perpendiculares entre si: longitudinal, radial e tangencial , como pode ser visto na figura a seguir. As diferenças das propriedades nas di reções radial e tangencial sã o relativamente menores quando comparadas com a direção longitudinal. Comumente as propriedades da made ira são apresentadas, para utilização estrutural, somente no sentido paralelo às fibras da madeira (longitudinal) e no sentido perpendicular às fibras (radial e tangencial). FIGURA 2: Eixos principais da madeira em relação à direção das fibras Fonte: Timber Bridges • UMIDADE É determ inada pela expressão: onde: 𝑚1 : mass a úmida; 𝑚2 : mass a seca ; 𝑤 : umidade; 14 • DENSIDADE São caracterizadas duas densidades: a básica e a aparente. A densidade básica é definida pelo quociente da massa seca pelo volume saturado, dado pela expressão: onde: 𝑚𝑠: massa em quilogramas (ou gramas) do corpo-de-prova seco; 𝑉𝑚: volume em metros cúbicos (ou centímetros cúbicos). A densidade aparente é umidade padrão de referência calculada para umidade a 12%. • RETRATIBILIDADE NATURALRedução das dimensões pela perda da água de impregnação da madeira. Como pode ser observado pelo diagrama da Figura 3, a madeira tem maior retratibilidade na direção tangencial, seguida pela radial e axial Figura 3 : Comparação de retratibilidade. 15 • RESISTÊNCIA AO FOGO A madeira tem um aspecto interessante em relação ao comportamento diante do fogo. Seu problema é a inflamabilidade. No entanto, diante de altas temperaturas provavelmente terá maior resistência que o aço, pois sua resistência não se altera sob altas temperaturas. Assim, em um incêndio ela pode ser responsável pela propagação do fogo, mas em contrapartida suportará a ação do fogo em alta temperatura durante um período maior. • RESISTÊNCIA QUÍMICA A madeira, em linhas gerais, apresenta boa resistência a ataques químicos. E m muitas indústrias é preferida em lugar de outros materiais que sofrem mais facilmente o ataque de agentes químicos. Em alguns casos a madeira pode sofrer danos devi dos ao ataque de ácidos ou bases fortes. A ata que das bases provoca aparecimento de manchas esbr anquiçadas decorrentes da ação sobre a lignina e a hemicelulose da madeira. Os ácidos também atacam a madeira causando uma redução no seu peso e na sua resistência. As propriedades mecânicas são as responsáveis pela resposta da madeira quando solicitada por forças externas. São divididas em propriedades de resistência a e elasticidade. A norma brasileira para estruturas de madeira apresenta os métodos de ensaio para a determinação destas propriedades. • MÓDULO DE ELSTICIDADE (E) São definidos diversos módulos de e elasticidade em função do tipo e da direção da solicitação em relação às fibras. O valor básico refere-se ao módulo de elasticidade longitudinal na compressão paralela às fibras. A seguir são definidos sucintamente os diversos valores dos módulos de elasticidade da madeira. Observar que estes valores são definidos em função do tipo de solicitação: compressão paralela e normal, flexão e torção. A NBR 7190/97 considera que o valor de E é igual para solicitações de compressão e tração, ou seja, Et = Ec. • MÓDULO DE ELASTICICADE LONGITUDINAL NA COMPRESSÃO E NA TRAÇÃO PARALELA ÀS FIBRAS (E0): Deve ser obtido através do ensaio de compressão paralela às fibras de madeira, cujos procedimentos estão indicados nos Anexos da norma brasileira. 16 • MÓDULO DE ELESTICIDADE LONGITUDINAL NORMAL AS FIBRRAS (E90) Pode ser obtido através de ensaios específicos ou como parte do valor de E0, dado pela relação: Pode ser obtido através de ensaios específicos ou como parte do valor de E0, dado pela relação: • MÓDULO DE ELASTICIDADE LONGITUDINAL NA FLEXÃO (EM) Pode ser obtido através de ensaios específicos ou como parte do valor de E0, dado pela relação: EM = 0,85 E0 para as coníferas EM = 0,90 E0 para as dicotiledôneas • MÓDULO DE ELASTICIDADE TRANSVERSAL (G): Pode ser calculado a partir do valor de Eo através da expressão: • VARIAÇÃO DA RESISTÊNCIA E ELASTICIDADE A umidade de referência, usada no dimensionamento, sempre será referida ao valor de umidade igual a 12%. Valores de resistência obtidos para peças em umidade diferentes de 12%, deverão ser corrigidos pela expressão: . Serão consideradas desprezíveis as variações de resistência e rigidez para umidades superiores a 20% e variações de temperaturas entre 10°C e 60°C 17 6 .SISTEMAS ESTRUTURAIS EM MADEIRA Estrutura é um conjunto, ou um sistema, composto de elementos que se interacionam para desempenhar uma função. As estruturas como um todo devem possuir ligações ou esquemas de travamento adequados para garantir o equilíbrio das barras e do conjunto. Deve ser estudado cuidadosamente o esquema estrutural, as barras precisam se adequar as suas seções, vínculos e comprimentos, evitando problemas de flambagem, e procurando um esquema adequado a cada caso; estrutura isostática ou hiperestática, pórtico deformável ou indeformável, ligação rígida ou flexível, levando em consideração a economia, funcionalidade e aspecto arquitetônico da edificação. Fazendo uma análise tridimensional da estrutura observando a estabilidade e o equilíbrio de seus vários planos , garantindo que a inexistência de hipostaticidades e de flambagem, assim possível limitar -se apenas no estudo de estruturas planas. O dimensionamento de estruturas tem várias considerações a serem feitas, pois cada material exige uma forma diferente de cálculo a madeira, usamos a chamada tensão admissível, que é um a tensão máxima ponderada de quanto o material aguenta sofrer carga por área. Para que o material seja dimensionado de forma correta, temos que garantir que a tensão aplicada a cada peça estrutural não ultrapasse a admissível e também não seja muito inferior, visto que o excesso de material gera um gasto excessivo, ruim para o cliente. No caso das madeiras, essa tensão para cada tipo é obtida através de ensaios de laboratório. 18 • Vigas As vigas são estruturas lineares. Podem ser dispostas horizontalmente ou inclinadas, com um ou mais apoios (móvel ou fixo), engastes etc., de tal forma a garantir que tais barras sejam no mínimo isostáticas. Podem confeccionadas em madeira. Figura 4 : Vigas de madeira com seção circular. • Principais tipos de vigas Os principais tipos de vigas são: Viga em balanço: viga com apoio único que obrigatoriamente deve ser um engaste fixo; Figura 5 : Viga em balanço. Viga simplesmente apoiada: viga com apoio fixo e um apoio móvel; 19 Figura 6 : Viga bi-apoiada. Viga biengastada: viga com as duas extremidades engastadas; Viga Gerber: viga articulada e isostática, sobre mais de dois apoios; Figura 7 : Viga Gerber. Viga contínua: viga hiperestática, sobre mais de dois apoios; Figura 8 : Viga contínua. Viga balcão: viga de eixo curvo ou poligonal, com carregamento não pertencente ao plano formado pela viga; Figura 9 :Viga balcão. Viga-coluna: barra com solicitações de flexão e de compressão; 20 • Comportamento estrutural Pensemos hipoteticamente em uma viga submetida somente a esforço de momento fletor: Figura 10 :Viga submetida somente a carregamento de momento fletor. Através do uso de um modelo simples de espuma, pode-se observar que ocorre um encurtamento da distância entre as fibras da viga em uma face e alongamento na face oposta. Portanto, conclui-se que metade da seção da viga estará submetida a tração e a outra metade a esforço de compressão. Figura 11 – Modelo que esquematiza a deformação de uma viga submetida à flexão pura. Assim podemos perceber que na flexão pura surgem tensões normais na viga, isto é, tensões na direção axial da viga. Logo, conclui-se que momento fletor gera tensões normais. Como os efeitos máximos de compressão e de tração ocorrem nas partes extremas da seção, parece lógico concentrar mais material nessas áreas extremas, pois qualquer material em posição intermediária a essas 26 partes será menos solicitado, e consequentemente, usado de forma menos eficiente. Por este ponto de vista seria plausível afirmar que se fosse possível concentrar todo o material nas bordas, de modo que a área 21 de uma borda satisfizesse a resistência a compressão e a outra satisfizesse a resistência a tração, então todo o material poderia ser solicitado na sua capacidade máxima, o que implica em uma seção mais econômica. Entretanto, a grande maioria das situações de carregamentos nas vigas não diz respeitoa flexão pura, havendo também força cortante (cisalhamento), sendo que o procedimento de utilizar áreas extremas não é eficiente para melhorar a resistência ao esforço cortante. O esforço cortante provoca tensões de cisalhamento, que podem ser verticais ou horizontais ao longo da viga. O cisalhamento vertical pode ser percebido se imaginarmos uma viga totalmente fatiada ao logo de suas seções transversais, assim seria possível observar o escorregamento entre as fatias das seções transversais. Tal viga seria incapaz de suportar forças verticais caso não seja providenciada alguma resistência ao cisalhamento vertical. De maneira análoga se imaginarmos uma viga “fatiada” horizontalmente ao longo de seu eixo longitudinal e em seguida aplicássemos uma força vertical nessa viga, perceberíamos que estas fatias tenderiam a escorregar umas sobre as outras. Tal fato evidencia a existência de esforços internos (cisalhamento horizontal) em uma viga comum que suportem os efeitos da força cortante. Uma viga pode estar submetida a cargas concentradas, a cargas distribuídas ou combinação de ambas. Quando se trabalha com cargas distribuídas, pode-se substitui-la por uma carga concentrada atuando no centro de gravidade do carregamento, facilitando os cálculos. - Carga Concentrada Corresponde a aplicação de uma carga em um único ponto sobre a estrutura Figura 12 : Carga concentrada em uma viga biapoiada. Carga Distribuída Corresponde a aplicação de uma carga por unidade de comprimento, geralmente representado em kilograma força por metro (kgf/m) ou Newton por centímetro (N/cm). Quando a carga por unidade de comprimento tem valor constante, temos uma carga uniformemente distribuída. 22 Figura 13 : Carga distribuída em uma viga biapoiada. As Treliças são estruturas lineares constituídas por barras retas, dispostas de modo a formar painéis triangulares, solicitadas basicamente por tração ou compressão. Os principais elementos que compõem as treliças são: Corda ou banzo: conjunto de barras que limitam superiormente ou inferiormente a treliça; Montante: barra vertical das treliças; Diagonal: barra com o eixo coincidente com a diagonal de um painel; Painel: trecho compreendido entre dois alinhamentos consecutivos de montantes. Nó: ponto de encontro e junção das extremidades das barras; Tesoura: treliça de banzos não paralelos, destinada ao suporte de uma cobertura. Figura 14 - Elementos de uma treliça. As treliças podem ser planas ou espaciais de acordo com a distribuição de seus elementos segundo um mesmo plano ou em planos distintos, respectivamente. 23 Denomina-se treliça plana, o conjunto de elementos de construção (barras redondas, chatas, cantoneira) que são interligados entre si, sob forma geométrica triangular, através de pinos, soldas, rebites ou parafusos e que visam formar uma estrutura rígida, com a finalidade de resistir a esforços somente a normais. O nome treliça plana deve-se ao fato de todos os elementos do conjunto pertencerem a um único plano e esse sistema estrutural é muito aplicado em pontes, viadutos, coberturas, guindastes, torres, etc. A treliça ideal é um sistema reticulado indeformável cujas barras possuem todas as suas extremidades rotuladas e cujas cargas estão aplicadas nestas rótulas. Dois métodos de dimensionamento podem ser utilizados para as treliças, são eles: • Método dos Nós ou Método de Cremona; • Método de Ritter ou Método das Seções (analíticos e usados com maior frequência). Figura 15 :Atuação dos esforços na treliça plana. Figura 16 : Carregamento nos nós de uma treliça curva. 24 7. ABNT NBR 7190 – PROJETO DE ESTRUTURAS DE MADEIRA Esta Norma fixa as 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 As normas relacionadas a seguir contêm disposições que, ao serem citadas neste texto, constituem prescrições para esta Norma. As edições indicadas estavam em vigor no momento desta publicação. Como toda norma está sujeita a revisão, recomenda-se àqueles que realizam acordos com base nesta que verifiquem a conveniência de se usarem as edições mais recentes das normas citadas a seguir. A ABNT possui a informação das norma sem vigor em um dado momento • NBR 6118:1980 - Projeto e execução de obras de concreto armado – Procedimento NBR • 6120:1980 - Cargas para o cálculo de estruturas de edificações – Procedimento NBR • 6123:1988 - Forças devidas ao vento em edificações – Procedimento NBR • 6627:1981 - Pregos comuns e arestas de aço para madeiras – Especificação NBR • 7187:1987 - Projeto e execução de pontes de concreto armado e protendido - Procedimento A norma está presente em todos os aspectos das estruturas de madeira seja no calculo do projeto , nas especificações do dimensionamento na classificação da resistência , assim como nos tipos de aplicações e por isso e necessário sempre seguir tanto a ABNT NBR 7190 , como suas referências pois cada uma esta interligada a uma função que a madeira ocupa ou aplicação em que ela faz parte para melhor desenvolver o projeto dentro das normas regentes, vale salientar que ela não só regi toda generalidade estruturais das madeiras como escolhe o tipos de pesas da mesma. 25 8. VANTAGENS E DESVANTAGENS Usadas com consciência ambiental, estruturas de madeira são práticas, belas e duráveis A madeira é um dos materiais de utilização mais antiga nas construções, foi utilizada por todo o mundo, quer nas civilizações primitivas, quer nas desenvolvidas, no oriente ou ocidente. Com o advento da revolução industrial, a Inglaterra, como grande potência, impôs a arquitetura em metal. Com a invenção do concreto armado os técnicos de nível superior concentraram seus estudos no novo material. Apesar dos "novos materiais" os empreiteiros ainda guardaram por muitos anos o conhecimento prático sobre as estruturas de madeira. Entretanto, este conhecimento se perdeu com o tempo, ficando restrito a estruturas de telhados. Vantagens As vantagens do uso da madeira como material de construção são muitas, nomeadamente: • Produto Natural - a madeira é um produto de origem natural e renovável, cujo processo produtivo em relação a outros produtos industrializados, exige baixo consumo energético e respeita a natureza. Constitui, um dos escassos materiais de construção de origem natural, o que à partida lhe proporciona uma série de vantagens em relação aos demais. A madeira de uso corrente não é tóxica, não liberta odores ou vapores de origem química, sendo, portanto, segura ao toque e manejo. Ao contrário de outras matérias-primas a madeira quando envelhece ou deixa de desempenhar a sua função estrutural, não constitui qualquer perigo para o meio ambiente, já que é facilmente reconvertida. • Renovável - fazemos uso da madeira como matéria-prima há milhares de anos. No entanto este recurso contínuo disponível e a crescer em novos povoamentos florestais. Enquanto novas árvores forem plantadas de forma conscienciosa e sem comprometer os recursos naturais e, repor as abatidas, a madeira vai continuar a estar disponível. • Armazéns de Carbono - para a formação da madeira, as árvores captam o carbono da atmosfera, e libertam oxigénio. Ao fazermos uso da madeira, estamos 26 a armazenar o carbono absorvido durante o tempo de vida da obra ou edifício no estado sólido e portanto, a evitar que este se liberte para a atmosfera e, agrave o problema ambiental do efeito de estufa. • Excelente Isolante - o isolamento é um aspecto importantíssimopara a redução da energia usada no aquecimento e climatização de edifícios. A madeira é um isolante natural que pode reduzir a quantidade de energia necessária na climatização de espaços especialmente quando usada em janelas, portas e pavimentos. Apresenta boas condições naturais de isolamento térmico e absorção acústica. • Fácil de Trabalhar - trata-se de uma matéria-prima muito versátil que pode ser usada de forma muito variada e que cumpre com certas e determinadas especificações, de acordo com o tipo de aplicação pretendida. Permite ligações e emendas fáceis de executar. • Durabilidade - Os arqueólogos pesquisam peças antigas ainda existentes em madeira tais como: sarcófagos, embarcações, esculturas, utensílios domésticos, armas, instrumentos musicais, elementos de construções. É possível observar-se algumas dessas peças em perfeito estado. • Segurança - A madeira não oxida. O metal quando é levado a altas temperaturas pela ocorrência de fogo deforma-se, perdendo a função estrutural. Naturalmente, se o ferro do betão armado não estiver com o revestimento adequado, também este perde a função estrutural quando submetido a altas temperaturas. A madeira na natureza já desempenha uma função estrutural. Depois de serrada, quando utilizada como estrutura de um edifício, funciona como um elemento pré- moldado, de fácil montagem (leve, macio), que não passou por processos de fabrico que determinem sua resistência. O que determina a sua resistência é apenas a sua espécie. • Versatilidade de uso - pode ser produzida em peças com dimensões estruturais que podem ser rapidamente desdobradas em peças pequenas, de uma delicadeza excepcional. • Reutilizável - Capacidade de ser reutilizada várias vezes. • Propriedades físico-mecânicas - Foi o primeiro material empregue, capaz de resistir tanto a esforços de compressão como de tracção. Tem uma baixa massa volúmica e resistência mecânica elevada. Pode apresentar a mesma resistência à 27 compressão que um betão de resistência razoável. A resistência à flexão pode ser cerca de dez vezes superior à do betão, assim como a resistência ao corte. Não se desfaz quando submetida a choques bruscos que podem provocar danos noutros materiais de construção. • Textura - no seu aspecto natural apresenta grande variedade de padrões. Desvantagens Em oposição, apresenta as seguintes principais desvantagens, que devem ser cuidadosamente levadas em consideração no seu emprego como material de construção: • Variabilidade - é um material fundamentalmente heterogéneo e anisotrópico. Mesmo depois de transformada, quando já empregue na construção, a madeira é muito sensível ao ambiente, aumentando ou diminuindo de dimensões com as variações de humidade. • Vulnerabilidade - é bastante vulnerável aos agentes externos, e a sua durabilidade é limitada, quando não são tomadas medidas preventivas. • Combustível. • Dimensões - são limitadas: formas alongadas, de secção transversal reduzida. Estes inconvenientes fizeram com que a madeira fosse, numa determinada época, ultrapassada pelo aço e pelo betão armado, e substituída na execução de estruturas provisórias, como por exemplo cofragens. No entanto, a madeira apenas adquiriu reconhecimento como material moderno de construção, com condições para atender às exigências de técnicas construtivas recentemente promovidas, quando os processos de aperfeiçoamento foram desenvolvidos e permitiram anular as características negativas que a madeira apresenta no seu estado natural: • A degradação das suas propriedades e o aparecimento de tensões internas decorrentes de alterações da humidade são anulados pelos processos desenvolvidos de secagem artificial controlada; • A deterioração da madeira em ambientes que favoreçam o desenvolvimento dos seus principais predadores é contornada com os tratamentos de preservação; 28 • A marcante heterogeneidade e anisotropia próprias de sua constituição fibrosa orientada, assim com a limitação das suas dimensões são resolvidas pelos processos de transformação nos laminados, contraplacados e aglomerados de madeira. 29 9. EXEMPLOS DE APLICAÇÃO; A madeira é um dos materiais de utilização mais antiga nas construções, foi utilizada por todo o mundo, nas civilizações primitivas, nas desenvolvidas, no oriente ou ocidente. Na construção civil, a madeira é aplicada de três maneiras: através de acabamentos, formas de concreto e estruturalmente. Considerando-se ainda, de forma mais detalhada, a aplicação da madeira na construção civil, ela pode ser: • Pesada Interna: são utilizadas peças de madeira serrada ou o painel laminado colado na forma de vigas, caibros, pranchas e tábuas utilizadas em estruturas de telhado; • Leve Externa e Interna estrutural: Consideram-se as tábuas e pontaletes empregados temporariamente na construção como andaimes, escoramento e formas para concreto; • Interna Decorativa: Exige que a madeira apresente cor e desenhos decorativos, são empregadas como forros, painéis, lambris e guarnições; • Leve Interna, de utilidade geral: Aplicada como forros, painéis, lambris guarnições, porém o aspecto decorativo da madeira não é fator limitante; • Leve em Esquadrias: Englobam as portas, venezianas, caixilhos, molduras; • Assoalhos Domésticos: Compreendem produtos de madeira sólida, como também os produtos engenheira dos que são utilizados em pisos (assoalhos, tacos, tacões e paquetes) 30 10. CONSIDERAÇÕES FINAIS O tema do relatório trata-se de explicar, o conhecer e facilitar os entendimentos do comportamento das estruturas de mandadeira, sempre seguindo a indicações para cada determina desde histórico, generalidades estrutura, propriedade e comportamento da madeira em virtude da necessidade do conhecimento não somente em termos teóricos , mais também práticos. Como acadêmico compreender esta estrutura especial e desmistificar uma nova visão nem sempre uma estrutura se torna mais frágil por causa do material que se utiliza dependendo do que se compreender sobre assunto e algo que pode durar anos a pôs anos , basta conhecimentos adequados e estudos para se entender todas as partes de um projeto que utilize estruturas de madeiras. Após agregar mais esse conhecimento vejo que necessidade de entender resistências seja ela física, mecânica, assim como suas generalidades os sistema das estruturas ,o dimensionamentos do material , vantagens e desvantagens , como já foi citado até mesmo suas aplicações , faz com que a necessidade de compreender uma estrutura seja primordial para ensinamento além do mais o seguimentos das normas se mostra constante em cada pesquisa que se foi realizada , o referencial de todo o estudo e finalidade do trabalho era ABNT NBR 7190, sendo detalhada em cada etapa do conhecimento mostra que possui total em baseamento gigantesco mediante a norma o que e muito importante para estudante entender que seguir normas , leis e regras são fundamentais para se ter uma obra , projeto ou estrutura em bom funcionamento 31 REFERENCIAS __Associação Brasileira de Normas Técnicas: Projeto de Estruturas de Madeira.- NBR 7190/96. São Paulo - ABNT - 1996. __Associação Brasileira de Normas Técnicas: Projeto de Estruturas de Madeira.- NBR 7190/97. São Paulo - ABNT - 1997. __Anais do I ao VIII Encontro Brasileiro em Madeiras e em Estruturas de Madeira, IBRAMEM, 1983 – 2002. __ IBAMA –PRO PRI EDADES DAS MADEIRAS. Disponível em < http ://www.ibama. gov.br/busca? se archword=madeiras & se a rchphrase =all>. Acesso em 19 nov. 2019. __ VANTAGENS E DESVANTAGENS DA ESTRTURAS DE MADEIRA<< http://portaldamadeira.blogspot.com/2008/12/vantagens-e-desvantagens.html >>Acessoem 2019
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