A2 UVA BARRA - Trabalho aço e madeira

Prévia do material em texto

1 
Estruturas de Aço e Madeira 
Processos Executivos de Estruturas: de Aço e Madeira;
Professor: Murilo Monfort de Mello 
Rio de Janeiro, 2020. 
2 
3 
Sumário 
1. Introdução ..................................................................................... 04 
2. Vantagens e desvantagens de cada material .................................. 04 
3. Viabilidade Econômica .................................................................. 06 
4. Manutenção .................................................................................... 07 
5. Qualidade dos materiais ................................................................. 11 
6. Velocidade dos serviços ................................................................. 11 
7. Planejamento e processo de montagem .......................................... 12 
8. Exemplos ........................................................................................ 14 
9. Referências Bibliográficas .............................................................. 15 
 
4 
 
1. Introdução: 
 
Os processos executivos de cada material consistem em algumas etapas, no 
entanto todos tem o mesmo princípio de concepção das estruturas de concreto, 
vigas, pilares e lajes. 
Nos de aço por exemplo já precisamos estar com todos os elementos 
construtivos como estacas, vigas de baldrame e sapatas prontos no canteiro 
de obras só assim podemos iniciar a montagem e fixação dos perfis metálicos 
entre sí com a fundação por método de solda ou uso de parafusos. 
Já no processo de madeira temos que integrar todas as peças por um 
conector metálico nas fundações, aparafusando com barras e roscas no pilarete já 
em concreto, raras são as construções onde a própria peça de madeira já é utilizada 
como estaqueamento e partindo para edificação. Após isso as peças são 
dimensionadas e travadas entre sí por métodos de parafuso e apoio. 
 
 
2 Vantagens e desvantagens de cada material: 
 
2.1 Vantagens do Aço: 
 
 A estrutura metálica pode ser projetada com seções mais esbeltas, melhorando o 
uso do espaço na edificação e reduzindo a carga sobre fundações, podendo gerar 
economia na construção. 
 Os perfis metálicos são industrializados, o que garante maior controle, 
confiabilidade e padrão nas propriedades de cada seção. 
 O padrão de acabamento é mais uniforme, permitindo inclusive aplicações 
comerciais com estrutura aparente, sem prejuízo na estética. 
 Canteiro de obras mais enxuto, com menor movimentação de materiais e 
construção mais limpa. 
 Entretanto, peças metálicas em aço possuem cadeia consolidada de reciclagem. 
 Em relação às estruturas em concreto armado, permitem maiores vãos livres, o 
que dá maior liberdade de uso do espaço. 
 
 
 
 
 
5 
 
2.2 Desvantagens do aço: 
 
 
 Por possuir seções mais esbeltas, deve-se ter maior preocupação com a 
flambagem de peças comprimidas. 
 Maior vulnerabilidade em episódios de ventos fortes. 
 O comportamento ao fogo exige maiores cuidados, em função da dilatação 
térmica e perda da capacidade resistente. 
 O ruído gerado ou as vibrações, como em mezaninos, pode ser incômodo ao 
usuário de edificações. 
 Vulnerabilidade à corrosão, principalmente sem a manutenção de sistemas 
protetivos, tais como pinturas. 
 Por requerer mão de obra treinada e especializada, é comum falhas executivas na 
concepção estrutural de elementos, podendo ocorrer danos à edificação. 
 
 
2.3 Vantagens da madeira: 
 
 
 As industrializações do processo construtivo trazem ganhos de produtividade de 
geram menor resíduos na construção. Tornando a construção mais ágil, moderna 
e de baixo custo. 
 A versatilidade arquitetônica. Esteticamente, a madeira apresenta muitas 
possibilidades aos profissionais de arquitetura. Nesse sentido, proporcionam 
sofisticação e modernidade como fechamentos. 
 A madeira contribui para o conforto térmico e acústico por ser naturalmente 
isolante. 
 Ambientalmente falando há diversas vantagens no uso da madeira; a produção 
sequestra gás carbônico da atmosfera. É o contrário, portanto, do processo de 
fabricação do cimento. O consumo de energia para a produção e beneficiamento 
da madeira também é menor do que o de outros materiais, como o aço. Por fim, a 
madeira é reciclável e gera poucos resíduos no canteiro de obras. 
 Por ser um insumo natural, não é tóxica e não agride o meio ambiente. A madeira 
também não oxida e apresenta boa resistência, sendo assim uma opção segura 
para estruturas e trabalhadores. 
 
 
6 
 
2.4 Desvantagens da madeira: 
 
 Por nem todas as madeiras serem resistentes a umidade e podem acabar 
apodrecendo e também vulneráveis a pragas e fungos por isso é de extrema 
importância do projeto conhecer a durabilidade e resistência do material 
escolhido. 
 Quando exposta é preciso que a madeira seja tratada para manter não somente o 
visual desejado mas para proteger a durabilidade do material, logo é necessária 
uma manutenção maior aplicando verniz ou outras maneiras. 
 Por absorver e perder umidade facilmente pode-se ocorrer o processo de 
retratilidade (alteração dimensional, de acordo com a umidade e a temperatura) 
 A estrutura fibrosa oferece uma propriedade direcional a combustibilidade 
heterogeneidade na estrutura que se obtida de forma irregular e descontrolada, 
pode causar o desmatamento de grandes regiões. 
 A falta de mão de obra especializada para execução de estruturas em madeiras 
dificulta a entrada em grandes projetos de utilização da mesma. 
 
3 Viabilidade Econômica: 
 
3.1 No Aço: 
 
Para (FREIRE, 2013), o capital é o recurso mais escasso na construção civil e 
diminuir o seu período de imobilização desses ativos permanentes é a forma mais 
correta para otimizar a sua aplicação e maximizar a produtividade. Uma 
construção estruturada em aço, atende esse desejo do setor da construção civil, 
trazendo como diferencial uma redução significativa no prazo de imobilização 
desse recurso. 
Além disso, apresenta um maior custo em relação à estrutura superior e é 
mais barato em relação às fundações. 
 
3.2 Na Madeira: 
 
A madeira é um material viável ecológica e economicamente devido às 
técnicas de reflorestamento e a produção industrializada, apresentando grande 
economia e uma diminuição nas perdas. Levando também em consideração que 
as explorações da madeira em alguns estados brasileiros geram uma das principais 
atividades econômica da região 
7 
4 Manutenção: 
4.1 Manutenção do Aço: 
A execução de inspeções técnicas rotineiras e preventivas, realizadas nas estruturas 
metálicas, exerce um papel fundamental nas edificações evitando acidentes de 
trabalho, preservando o meio ambiente e mantendo a integridade e o pleno 
funcionamento das edificações e demais estruturas. 
O uso dos ensaios não destrutivos, executados unicamente ou em conjunto com 
outras técnicas de inspeção, permite que o engenheiro ou responsável técnico da 
edificação tenha parâmetros objetivos para avaliar, diagnosticar e apresentar um 
parecer técnico conclusivo da atual situação em que a estrutura se encontra. 
Tabela 01 - Classificação dos defeitos nas estruturas metálicas. 
TIPO COMPONENTE SUBTIPO 
Contaminação Qualquer componente Química / Biológica 
Deformação 
Componentes básicos Deflexão/Distorção/Torção 
Ligações parafusadas / 
rebitadas 
Deflexão/Distorção/Torção 
Ligações soldadas Deflexão/Distorção/Torção 
Deterioração 
Componentes básicos Uniforme/Localizada 
Ligações parafusadas / 
rebitadas 
Uniforme/Localizada 
Ligações soldadas Uniforme/Localizada 
Sistema de revestimento 
Empolamento/Enferrujamento/ 
Pulverulência/ 
Corrosão filiforme 
Descontinuidade 
Componentes básicos Fenda/Fratura 
Ligações parafusadas / 
rebitadas 
Fenda/Fratura 
Ligações soldadas Fenda/Fratura 
Sistema de revestimento 
Fenda/Fratura/Fissuração/ 
Delaminação/Descascamento 
Deslocamento Qualquer componente Rotação/Translação 
Perda de materialQualquer componente ** 
 
8 
 
4.1.2 Planos de manutenção do Aço: 
 
A existência de planos de manutenção nas edificações é fundamental para que 
se disponha do conhecimento atualizado das condições funcionais da estrutura de modo 
a que se possam programar antecipadamente as intervenções de conservação 
necessárias para que estas estruturas mantenhamos níveis de segurança adequados e de 
desempenho durante seu tempo de vida, sem necessidade de grandes reparações. 
Estas intervenções deve prever a implantação de sistema de manutenção dos 
materiais verificando sua conformidade técnicas, operacionais e gestão. 
 
 
Os planos de manutenção devem compreender inspeções rotineiras anuais, que 
se baseiam numa observação visual e durante as quais podem ser efetuadas 
operações simples de manutenção e limpeza; as inspeções principais com uso de 
técnicas de inspeção mais específicas, com a aplicação de ensaios não destrutivos, 
que poderá variar entre anuais, de 3 anos e de 5 anos. 
A durabilidade e os critérios de manutenção de uma estrutura não dependem apenas 
das propriedades dos materiais específicos, porém são resultados da interação entre o 
material e o ambiente que o cerca. A durabilidade das edificações depende, 
fundamentalmente: 
-do ambiente em que ele está inserido; 
-do projeto; 
-da manutenção executada. 
Logo, a vida útil é o período durante o qual um produto tem desempenho igual ou 
superior ao mínimo requerido, ou seja, em que as necessidades dos usuários são 
atendidas. A vida útil é, portanto, uma quantificação da durabilidade em determinadas 
condições. 
Para a fase de projeto, é fundamental conhecer as transformações que os materiais 
sofrem e que afetam a sua durabilidade, que é a capacidade de o edifício e suas partes 
manterem o seu desempenho ao longo do tempo. 
 
 
9 
 
4.2 Manutenção da Madeira: 
E execução de inspeções nas estruturas de madeira são geralmente motivadas pelas 
detecções de degradação dos materiais ou ligações, ou deficiente desempenho estrutural. 
Frequentemente os maiores motivos de preocupação são ataques por fungos ou insetos, 
de fendas ou fraturas da madeira, de delaminação de elementos colados, ou a percepção 
de deformações ou vibrações exageradas nas ligações estruturais. 
 As manutenções nas madeiras são de suma importância devido a suscetibilidade 
deste material relativamente a degradação biológica, especialmente se tiverem em 
contato com materiais húmidos pois não são aceitáveis níveis altos de humidade em 
interior de empreendimentos, sendo muitas vezes ignorados esse fato e depois atribuindo 
a responsabilidade a madeira. 
 
 Tabela 02 - Classificação da umidade nas estruturas de madeira. 
 
 Tabela 03 - Classificação das classes de carregamento em estruturas de madeira. 
 
 
 
 
 
 
10 
 
4.2.1 Planos de manutenção da Madeira: 
 
A necessidade de ter um plano de manutenção é fundamental em qualquer 
empreendimento, toda inspeção rotineira deve fornecer informação suficiente para a 
avaliação da segurança da estrutura e assim poder criar um método de monitoramento 
para manutenção adequado. Também tem que se considerar a identificação de situações 
que necessitam medidas imediatas. 
 
Normalmente não há muita complexidade e caráter da estrutura, por isso os 
procedimentos são de identificar e preservar o material e as técnicas construtivas. 
Previamente consiste em uma inspeção preliminar observando a qualidade da madeira e 
a degradação da mesma, assim como os modelos estruturais, como parafusos, encaixes, 
etc. 
 
Também é de suma importância não esquecer que a inspeção rotineira merece 
que seja respeitada fielmente para que não tenha eventuais fenômenos como ataque de 
fungos ou térmicas pela humidade. 
 
Pode-se evitar o apodrecimento precoce da madeira com alguns detalhes de 
projeto, tais como: 
– Evitar pontos de condensação de água. 
– Aplicar impermeabilizantes nos encaixes e nos apoios. 
– Utilizar a madeira sempre 20 cm ou mais acima do solo. 
– Existem produtos facilmente encontrados no mercado de materiais que 
combatem e previnem umidade, fungo, cupim, broca, etc. 
 
Sendo fundamental previamente conhecer todo material e suas especificações, a 
fim de não ter problemas como durabilidade e uma vida útil curta. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
11 
 
5 Qualidade dos materiais: 
 
5.1 No Aço: 
 
A fabricação de uma estrutura em aço ocorre dentro de uma indústria e conta com 
mão-de-obra altamente qualificada, o que dá ao cliente a garantia de uma obra com 
qualidade superior devido ao rígido controle existente durante todo o processo industrial. 
 
5.2 Na Madeira: 
 
As peças de madeiras são de insumo natural e não agridem o meio ambiente, 
após a exploração da madeira elas são passadas por um processo de industrialização 
buscando sempre atender as normas necessárias de resistência facilitando o controle 
pois são peças inteiriças com o mesmo coeficiente de resistência. 
 
6 Velocidade dos serviços: 
 
6.1 No Aço: 
 
A fabricação da estrutura em paralelo com a execução das fundações, a 
possibilidade de se trabalhar em diversas frentes de serviços simultaneamente, a 
diminuição de formas e escoramentos e o fato da montagem da estrutura não ser afetada 
pela ocorrência de chuvas, pode levar a uma redução de até 40% no tempo de execução 
quando comparado com os processos convencionais. 
 
6.2 Na Madeira: 
 
De fácil manuseio e como as peças já vem em dimensões exatas, a execução das 
estruturas em madeira permite com que já chegue na obra a estrutura praticamente 
pronta, precisando apenas locar e prender as peças. Os painéis também são de fáceis 
fabricações com a opção de também já serem pré-executadas. Oque reduz drasticamente 
a montagem do projeto. 
 
 
 
12 
 
7 Planejamento e processo de montagem: 
 
7.1 No Aço: 
 
Para normatizar os procedimentos, o Comitê Brasileiro da Construção Civil, 
em conjunto com a Comissão de Estudo de Estrutura em Aço, elaborou a norma 
técnica NBR 8800. O documento traz as especificações sobre todas as fases da 
edificação em estrutura de aço – a principal base estrutural das construções no Brasil. 
 
É de total importância o planejamento antes da iniciação do processo de 
montagem para que não haja nenhuma falha ou atraso. As montagens das estruturas 
necessitam de equipamentos, maquinários e de uma equipe profissional para a tal 
serviço. Cada projeto determina a escolha do equipamento necessário, desde gruas, 
guindastes e balancis, todos estes utilizados para inçar as pelas até a sua posição. 
 
As fixações das partes são por encaixe após isso travasse com um processo de 
soldagem ou por meios de parafusos. Sempre necessário a execução de testes em solo 
e a conferencia de todas juntas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
13 
7.2 Na Madeira: 
A construção de madeira é caracterizada por maior uso de pré-fabricação, 
menor tempo de construção e um processo de planejamento mais meticuloso, da 
mesma forma que a fabricação a montagem final também envolve uma grande 
automação e tem que seguir procedimentos exatos para garantir uma execução perfeita 
e consistente. 
Todo esse processo também é normatizo e tem que obedecer as normas 
técnicas NBR 7190:1997, que todo trabalho de carpintaria tem que ser feito por 
profissional técnico para executar os encaixes e ligações da peças pré-fabricadas, que 
também como o aço são inçadas por gruas, guindastes, andaimes e balancis, assim 
como todas perfurações nas peças, fresagens para as ligações ou toda adaptação tem 
que ser feito por testes e respeito nas normas. Sendo indispensável a substituição total 
da peça que tenha se empenada ou prejudicada. 
O Planejamento e necessário ser executado antes até mesmo da chegada dos 
materiais, onde vão ser estocadas as peças, posicionamento das gruas, carga de 
descarga a fim de não danificar as peças. Respeitando todas as etapas previamente 
planejadas pode-seafirmar que teremos um projeto rápido, seguro e garantido. 
 
14 
 
8 Exemplos: 
 
8.1 No Aço: 
 A primeira ponte suspensa usando aço na América do Norte foi a Jacob's Creek 
Bridge na Pensilvânia em 1801, com vão de 21m. 
 
 
 
 
 
8.2 Na Madeira: 
 O edifício Mjøstårnet, construído na cidade de Brumunddal, na Noruega, tem 
como titulo de construção em madeira mais alta do mundo. O prédio foi construído com 
a estrutura de madeira engenheirada, com colunas e vigas de madeira laminada e colada. 
Todas as paredes incluindo núcleo e estruturadas para elevadores e escadas foram feitas 
em madeiras. 
 
 
 
15 
9. Referências Bibliográficas:
http://www.faidigamadeiras.com.br/dicas/vantagens-do-uso-de-estruturas-em-madeira 
https://www.sienge.com.br/blog/construcao-de-madeira/ 
http://www.hms.civil.uminho.pt/events/coberturas_madeira/45_56.pdf 
https://pt.slideshare.net/LeonardoBalhego/nbr-7190-2010-projeto-de-reviso-estruturas-de-madeira 
https://carpinteria.com.br/2020/01/05/por-que-construir-predios-com-madeira/ 
https://revistaadnormas.com.br/2019/09/03/a-construcao-em-madeira-conforme-a-norma-tecnica 
http://madeiraeconstrucao.com.br/maior-predio-de-madeira-do-mundo-esta-na-noruega/ 
https://www.aecweb.com.br/revista/materias/por-que-planejar-a-montagem-das-estruturas-metalicas-
e-tao-importante/18255 
CENTRO BRASILEIRO DA CONSTRUÇÃO EM AÇO - CBCA. Centro Brasileiro da Construção em Aço - CBCA. 
Disponivel em: <https://www.cbca-acobrasil.org.br/site/construcao-em-aco-vantagens.php>. Acesso em: 15 
nov. 2020. 
COSTA, E. F. G. D.; M.SC. MANUTENÇÃO DASESTRUTURAS METALICAS COM UTILIZAÇÃODOSENSAIOS NÃO 
DESTRUTIVOS. Disponivel em: <https://www.abcem.org.br/construmetal/2012/arquivos/Cont-tecnicas/31-
Construmetal2012-manutencao-e-avaliacao-estruturas-metalicas-por-ensaios-nao-destrutivos.pdf>. Acesso 
em: 15 nov. 2020. 
PEREIRA, C. Estrutura Metálica: Processo executivo, vantagens e desvantagens. Escola Engenharia, 2018. 
Disponivel em: <https://www.escolaengenharia.com.br/estrutura-metalica/>. Acesso em: 15 out. 2020. 
RODRIGUES, R. A. O USO DASESTRUTURAS METÁLICAS NA CONSTRUÇÃO CIVIL, 2017. Disponivel em: 
<https://www.finom.edu.br/assets/uploads/cursos/categoriasdownloads/files/20181017161001.pdf>. 
Acesso em: 15 nov. 2020.