Manual de Projeto e Construção de Estruturas com - Montana
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LaMEMUNIVERSIDADE DE SÃO PAULOESCOLA DE ENGENHARIA DE SÃO CARLOSDEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE ESTRUTURASLABORATÓRIO DE MADEIRAS E DE ESTRUTURAS DE MADEIRAMANUAL DE PROJETO E CONSTRUÇÃODE ESTRUTURAS COM PEÇAS ROLIÇASDE MADEIRA DE REFLORESTAMENTOProf. Tit. Dr. Carlito Calil JuniorEng.° Civil MSc. Leandro Dussarrat BritoFINANCIAMENTOSão Carlos2010
Capa: Melina Benatti Ostini2
EDITORESCarlito Calil Junior é professor Titular da Escola <strong>de</strong> Engenharia <strong>de</strong>São Carlos do Departamento <strong>de</strong> Engenharia <strong>de</strong> <strong>Estruturas</strong> daUniversida<strong>de</strong> <strong>de</strong> São Paulo. Formado em Engenharia Civil pelaEscola <strong>de</strong> Engenharia <strong>de</strong> Piracicaba em 1975, mestre emEngenharia <strong>de</strong> <strong>Estruturas</strong> pela EESC/USP em 1978, Doutor emEngenharia Industrial pela Universida<strong>de</strong> Politécnica <strong>de</strong> Catalunia –Espanha em 1982. Realizou estágio <strong>de</strong> pós-doutorado nasUniversida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> Twente-Holanda (1988), Braunschweig –Alemanha (1988) e no Forest Products Laboratory (2000-2001) e(2008).Prof. Calil é diretor do Laboratório <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>iras e <strong>de</strong> <strong>Estruturas</strong> <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira (LaMEM),coor<strong>de</strong>nador da Comissão <strong>de</strong> Estudos CE 02:126.10 da Associação Brasileira <strong>de</strong> NormasTécnicas – ABNT, Presi<strong>de</strong>nte por dois mandatos e membro fundador do Instituto Brasileiro<strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira e das <strong>Estruturas</strong> <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira, e o representante do Brasil na InternationalAssociation of Wood Products Societies (IAWPS) – Japan e na International Association forBridge and Structual Engineering – USA.Leandro Dussarrat Brito é Engenheiro Civil, Mestre em Engenharia<strong>de</strong> <strong>Estruturas</strong>. Formado em Engenharia Civil pela PontifíciaUniversida<strong>de</strong> Católica <strong>de</strong> Poços <strong>de</strong> Caldas em 2001. Pós-graduadoLato Sensu em Saneamento Ambiental pela PUC-Minas em 2004.Pós-graduado Lato Sensu em Engenharia <strong>de</strong> <strong>Estruturas</strong> pela PUC-Minas em 2006. Mestre em Engenharia <strong>de</strong> <strong>Estruturas</strong> pela Escola <strong>de</strong>Engenharia <strong>de</strong> São Carlos da Universida<strong>de</strong> <strong>de</strong> São Paulo em 2010,<strong>com</strong> o tema da dissertação, “Re<strong>com</strong>endações para o projeto econstrução <strong>de</strong> estruturas <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong>reflorestamento”.Participou dos congressos, Fórum Nacional das Águas em junho <strong>de</strong> 2003 em Poços <strong>de</strong>Caldas – MG; XI EBRAMEM, Encontro Brasileiro em Ma<strong>de</strong>iras e em <strong>Estruturas</strong> <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira,em julho <strong>de</strong> 2008 em Londrina – PR; 51 CBC IBRACON, Congresso Brasileiro do Concreto,em outubro <strong>de</strong> 2009 em Curitiba – PR. Des<strong>de</strong> a graduação, profissionalmente atua na área<strong>de</strong> <strong>de</strong>senvolvimento <strong>de</strong> <strong>Projeto</strong>s Arquitetônicos e Estruturais <strong>de</strong> edificações resi<strong>de</strong>nciais,<strong>com</strong>erciais e industriais.
PREFÁCIOEste manual apresenta re<strong>com</strong>endações para o projeto e a construção <strong>de</strong> estruturas<strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira utilizando elementos estruturais <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong>reflorestamento, particularmente os eucaliptos e os pinus.Além <strong>de</strong> um banco <strong>de</strong> dados <strong>de</strong> proprieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> resistência e rigi<strong>de</strong>z <strong>de</strong> peçasroliças <strong>de</strong> eucalipto e <strong>de</strong> pinus, também são apresentados os sistemas <strong>de</strong> classe <strong>de</strong>uso e métodos <strong>de</strong> tratamento da ma<strong>de</strong>ira para garantir a durabilida<strong>de</strong>, os tipos <strong>de</strong>ligações usuais entre os elementos estruturais, os tipos <strong>de</strong> sistemas estruturais econstrutivos, <strong>com</strong> os exemplos <strong>de</strong> dimensionamento <strong>de</strong> coluna, <strong>de</strong> terça <strong>com</strong> vigaroliça e tabelas <strong>de</strong> pré-dimensionamento <strong>de</strong> pontes em viga roliça, pontes emplaca mista <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça e concreto armado, e galpões tipo pórtico rígido.No final são apresentadas várias fichas técnicas <strong>de</strong> projetos e obras construídasno Brasil e no exterior utilizando peças roliças <strong>com</strong>o exemplos <strong>de</strong> projetos <strong>de</strong>arquitetura e <strong>de</strong> engenharia, <strong>com</strong> enfase no potencial da utilização <strong>de</strong>ste nobrematerial <strong>com</strong>o uma alternativa sustentável para a construção civil.São Carlos, junho <strong>de</strong> 2010Calil e Leandro
SUMÁRIO1 INTRODUÇÃO .....................................................................................................11.1 NORMAS TÉCNICAS ...........................................................................................31.2 CLASSIFICAÇÃO DAS ÁRVORES...........................................................................41.3 FASES DE CRESCIMENTO DA ÁRVORE..................................................................51.4 EVOLUÇÃO DAS FLORESTAS PLANTADAS DE EUCALIPTO E PINUS NO BRASIL ..........61.5 PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS ...........................................................................82 CLASSIFICAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO ESTRUTURAL ...............................112.1 CLASSIFICAÇÃO ESTRUTURAL ..........................................................................112.1.1 Classificação visual ...............................................................................122.1.1.1 Curvatura............................................................................................142.1.1.2 Sinuosida<strong>de</strong>........................................................................................152.1.1.3 Fendas ...............................................................................................162.1.1.4 Rachas ...............................................................................................172.1.1.5 Nós ou cordões ..................................................................................172.1.1.6 Veios inclinados ou espiralados .........................................................182.1.1.7 Razão crescimento nas coníferas ......................................................192.1.1.8 Abertura entre os anéis <strong>de</strong> crescimento.............................................202.1.2 Classificação mecânica .........................................................................202.1.2.1 Ensaio estático ...................................................................................212.1.2.2 Ensaio pela vibração transversal........................................................252.2 CARACTERIZAÇÃO ESTRUTURAL.......................................................................272.2.1 Ensaios à <strong>com</strong>pressão <strong>de</strong> peças roliças estruturais ..............................272.2.3 Ensaios <strong>de</strong> peças roliças estruturais realizados no LaMEM..................282.2.3.1 Caracterização da espécie <strong>de</strong> Eucalipto Alba (d m =7cm) ....................292.2.3.2 Caracterização da espécie <strong>de</strong> Eucalipto Alba (d m =7,5cm) .................302.2.3.3 Classificação da espécie <strong>de</strong> Eucalipto Citriodora (d m =7cm)...............302.2.3.4 Caracterização da espécie <strong>de</strong> Eucalipto Citriodora (d m =26,4cm).......322.2.3.5 Classificação da espécie <strong>de</strong> Eucalipto Citriodora (d m =34,3cm)..........332.2.3.6 Caracterização da espécie <strong>de</strong> Pinus Oocarpa (d m =42cm) .................342.2.3.7 Caracterização da espécie <strong>de</strong> Eucalipto Camaldulensis....................342.2.3.8 Caracterização da espécie <strong>de</strong> Eucalipto Cloeziana ...........................38
23 DURABILIDADE E TRATAMENTO DA MADEIRA........................................... 393.1 DETERIORAÇÃO DA MADEIRA ........................................................................... 403.2 SISTEMA DE CLASSES DE USO E PRESERVAÇÃO DA MADEIRA ............................. 443.2.1 Sistema <strong>de</strong> Classe <strong>de</strong> Uso.................................................................... 453.2.2 Seleção da espécie da ma<strong>de</strong>ira............................................................ 473.2.3 Quanto ao uso e tratamento <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iras <strong>de</strong> reflorestamento .............. 473.2.4 Escolha do método <strong>de</strong> tratamento e do produto preservativo............... 493.2.4.1 Produtos preservativos ...................................................................... 503.2.4.2 Métodos <strong>de</strong> tratamento ...................................................................... 513.2.4.3 Penetração e retenção do produto preservativo ................................ 523.2.4.4 Precauções gerais ............................................................................. 543.3 SECAGEM DA MADEIRA.................................................................................... 554 LIGAÇÕES ........................................................................................................ 574.1 LIGAÇÕES POR ENTALHES ............................................................................... 594.2 LIGAÇÕES COM CAVILHAS DE MADEIRA ............................................................. 594.3 LIGAÇÕES COM BARRAS ROSQUEADAS, ARRUELAS E PORCAS............................. 604.4 LIGAÇÕES COM BARRA ROSQUEADA E PINO METÁLICO (DOWEL-NUT)................... 614.5 LIGAÇÕES COM CHAPAS METÁLICAS EXTERNAS PARAFUSADAS ........................... 624.6 LIGAÇÕES COM CHAPAS METÁLICAS INTERNAS PARAFUSADAS ............................ 634.7 LIGAÇÕES COM CONSOLES METÁLICOS PERFURADOS E PARAFUSADOS ............... 644.8 LIGAÇÕES COM CHAPAS METÁLICAS GALVANIZADAS PERFURADAS E PREGADAS ... 644.9 CHAPAS METÁLICAS GALVANIZADAS COM DENTES ESTAMPADOS ......................... 664.10 LIGAÇÕES PARA NÓS DE TRELIÇAS ESPACIAIS ................................................... 674.11 LIGAÇÕES COM CINTAS METÁLICAS ENTRELAÇADAS........................................... 704.12 LIGAÇÕES COM ANÉIS, BARRAS DE AÇO, ARRUELAS E PORCAS............................ 714.13 LIGAÇÕES COM CONECTORES DE AÇO PARA ESTRUTURAS MISTAS ...................... 754.14 LIGAÇÕES NA INTERFACE DA ESTRUTURA DE MADEIRA COM A ALVENARIA ............ 754.15 LIGAÇÕES DE SISTEMAS PARA CONSTRUÇÕES DE PAREDES AUTOPORTANTES...... 764.16 LIGAÇÕES EM PEÇAS COMPRIMIDAS ................................................................. 764.17 LIGAÇÕES NAS BASES DAS COLUNAS................................................................ 795 SISTEMAS ESTRUTURAIS E CONSTRUTIVOS.............................................. 865.1 POSTES DE LINHA DE TRANSMISSÃO DE ENERGIA ELÉTRICA................................ 86
35.2 EDIFICAÇÕES RURAIS ......................................................................................875.3 FUNDAÇÕES COM ESTACAS DE MADEIRA ROLIÇA................................................885.4 SISTEMAS ESTRUTURAIS DE MUROS DE CONTENÇÕES DE TERRA .........................905.5 SISTEMAS ESTRUTURAIS E CONSTRUTIVOS DE BARREIRAS ACÚSTICAS.................915.6 SISTEMAS ESTRUTURAIS DE DEFENSAS.............................................................925.7 SISTEMAS ESTRUTURAIS E CONSTRUTIVOS DE PONTES E PASSARELAS ................945.7.1 Pontes <strong>com</strong>postas por vigas..................................................................955.7.2 Pontes <strong>com</strong>postas por vigas treliçadas .................................................975.7.3 Pontes <strong>com</strong>postas por pórticos..............................................................985.7.4 Pontes em placas mistas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça e concreto armado............995.7.5 Pontes pênseis ....................................................................................1015.7.6 Passarelas estaiadas...........................................................................1035.7.7 Passarelas <strong>com</strong>postas por pórticos e treliças......................................1045.7.8 Passarelas rainbow bridge ..................................................................1055.8 SISTEMAS ESTRUTURAIS E CONSTRUTIVOS DE EDIFICAÇÕES .............................1065.8.1 Sistemas estruturais <strong>de</strong> viga-coluna para edificações .........................1075.8.2 Sistemas estruturais <strong>de</strong> pórticos para edificações...............................1095.8.3 Sistemas estruturais <strong>com</strong>postos por painéis <strong>de</strong> pare<strong>de</strong>s autoportantes..................................................................................................................1125.9 SISTEMAS ESTRUTURAIS E CONSTRUTIVOS DE COBERTURAS.............................1145.9.1 Coberturas <strong>com</strong>postas por treliças planas...........................................1145.9.2 Coberturas <strong>com</strong>postas por tensoestruturas.........................................1155.9.3 Coberturas <strong>com</strong>postas por treliças espaciais (tridimensionais) ...........1155.9.4 Coberturas do tipo parabolói<strong>de</strong> hiperbólica .........................................1165.9.5 Coberturas <strong>de</strong> pontos <strong>de</strong> ônibus <strong>de</strong> linhas urbanas.............................1165.10 SISTEMAS ESTRUTURAIS E CONSTRUTIVOS DE TORRES ....................................1175.10.1 Torres <strong>com</strong>postas por estruturas em treliças.......................................1175.10.1.1 Torre <strong>de</strong> diagonal única, parafusada ou pregada (a) .......................1185.10.1.2 Torre <strong>de</strong> diagonais cruzadas, parafusadas ou pregadas (b) ............1185.10.1.3 Torre <strong>com</strong> semi-diagonais dispostas em forma <strong>de</strong> triângulo equilátero<strong>com</strong> as bases horizontais (c).........................................................................1195.10.1.4 Torre <strong>com</strong> diagonais em losango (d)................................................1195.10.1.5 Torre treliçada estaiada (e) ..............................................................1205.11 SISTEMAS ESTRUTURAIS DE CIMBRAMENTOS ...................................................120
46 CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO ........................................................... 1236.1 CLASSIFICAÇÃO GEOMÉTRICA DOS ELEMENTOS ESTRUTURAIS.......................... 1236.1.1 Elementos estruturais ......................................................................... 1236.1.1.1 Elementos estruturais lineares (estruturas reticuladas) ................... 1236.1.1.2 Elementos estruturais <strong>de</strong> superfície (estruturas laminares) ............. 1246.1.1.3 Elementos estruturais <strong>de</strong> volume (estruturas volumétricas) ............ 1256.2 CRITÉRIOS PARA O DIMENSIONAMENTO .......................................................... 1256.2.1 Proprieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> Resistência e Rigi<strong>de</strong>z .............................................. 1266.2.2 Proprieda<strong>de</strong>s a serem consi<strong>de</strong>radas no <strong>Projeto</strong> Estrutural ................. 1276.2.3 Critério <strong>de</strong> cálculo para o dimensionamento da seção da peça roliça 1316.2.4 Proprieda<strong>de</strong>s geométricas da seção transversal <strong>de</strong> peças roliças...... 1326.2.5 Limites <strong>de</strong> Esbeltez para peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira ....................................... 1376.2.6 Peças submetidas à flexão ................................................................. 1376.3 EXEMPLOS DE APLICAÇÃO............................................................................. 1396.3.1 Exemplo <strong>de</strong> peça roliça solicitada por <strong>com</strong>pressão axial .................... 1396.3.2 Exemplo <strong>de</strong> uma terça <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça <strong>de</strong> seção variável ............... 1477 DIRETRIZES PARA PROJETO....................................................................... 1507.1 PONTE EM VIGAS COM PEÇAS ROLIÇAS DE MADEIRA......................................... 1507.1.1 Esquema geral da ponte ..................................................................... 1517.1.2 Hipóteses <strong>de</strong> cálculo ........................................................................... 1527.1.3 Etapas <strong>de</strong> dimensionamento............................................................... 1537.1.4 Tabelas práticas <strong>de</strong> pré-dimensionamento ......................................... 1597.1.5 Re<strong>com</strong>endações construtivas ............................................................. 1607.2 PONTE EM PLACA MISTA DE MADEIRA ROLIÇA E CONCRETO ARMADO ................. 1617.2.1 Esquema geral da ponte ..................................................................... 1627.2.2 Hipóteses <strong>de</strong> cálculo ........................................................................... 1637.2.3 Etapas <strong>de</strong> dimensionamento............................................................... 1647.2.4 Tabela prática <strong>de</strong> pré-dimensionamento............................................. 1727.2.5 Re<strong>com</strong>endações construtivas ............................................................. 1727.3 PROJETO DE GALPÃO TIPO PÓRTICO RÍGIDO.................................................... 1737.3.1 Esquema geral do mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> galpão tipo pórtico rígido ..................... 1737.3.2 Hipóteses <strong>de</strong> cálculo ........................................................................... 1787.3.3 Etapas <strong>de</strong> dimensionamento............................................................... 179
57.3.4 Tabelas práticas <strong>de</strong> pré-dimensionamento..........................................1837.3.5 Re<strong>com</strong>endações construtivas..............................................................1888 ANEXO: FICHAS TÉCNICAS DE PROJETOS E CONSTRUÇÕES................1899 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................302
7LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLASABNT - Associação Brasileira <strong>de</strong> Normas TécnicasABPM - Associação Brasileira <strong>de</strong> Preservadores <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>iraABRAF - Associação Brasileira <strong>de</strong> Produtores <strong>de</strong> Florestas PlantadasANSI - American National Standards InstituteASTM - American Society for Testing MaterialsBCE - Beau<strong>de</strong>tte Consulting Engineers Inc.CCA - Cobre Cromo ArsênioCCB - Cobre Cromo BoroCP - Corpo-<strong>de</strong>-provaCPs - Corpos-<strong>de</strong>-provaEBRAMEM - Encontro Brasileiro da Ma<strong>de</strong>ira e das <strong>Estruturas</strong> <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>iraEC5 - Euroco<strong>de</strong> 5EESC - Escola <strong>de</strong> Engenharia <strong>de</strong> São CarlosELS - Estado Limite <strong>de</strong> ServiçoELU - Estado Limite ÚltimoEPFL - École Polytechnique Fé<strong>de</strong>rale <strong>de</strong> LausanneFAO - Food and Agriculture Organization of the United NationsFPL - Forest Products LaboratoryIBAMA - Instituto Brasileiro <strong>de</strong> Aparo ao Meio AmbienteIBDF - Instituto Brasileiro <strong>de</strong> Desenvolvimento FlorestalIBRAMEM - Instituto Brasileiro da Ma<strong>de</strong>ira e das <strong>Estruturas</strong> <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>iraINMET - Instituto Nacional <strong>de</strong> MeteorologiaIPT - Instituto <strong>de</strong> Pesquisas Tecnológicas do Estado <strong>de</strong> São PauloLaMEM - Laboratório <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>iras e <strong>de</strong> <strong>Estruturas</strong> <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>iraLPF - Laboratório <strong>de</strong> Pesquisas FlorestaisLPSA - Light Post-tensioned Segmented ArchMEL - Método dos Estados LimitesNBR - Norma Brasileira RegistradaPDA - Pile Driving AnalyserSET - Departamento <strong>de</strong> Engenharia <strong>de</strong> <strong>Estruturas</strong>STCP - Engenharia <strong>de</strong> <strong>Projeto</strong>s Ltda.UPM - Usina <strong>de</strong> Preservação <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>iraUSDA - United States Department of AgricultureUSP - Universida<strong>de</strong> <strong>de</strong> São Paulo
8Letras romanas maiúsculasLISTA DE SÍMBOLOSA - Área da seção transversal; linha <strong>de</strong> afloramento, ponto <strong>de</strong> superfície do poste na seçãosuperior do engastamento; linha <strong>de</strong> afloramento, ponto médio na seção superior doengastamentoB - topo do poste, aresta; topo do poste, ponto médioC - circunferência na seção <strong>de</strong> engastamento; <strong>com</strong>primento <strong>de</strong> barras <strong>de</strong> aço; classe <strong>de</strong>resistência da ma<strong>de</strong>ira; centro; nomenclatura <strong>de</strong> colunaCG - Centro <strong>de</strong> Gravida<strong>de</strong>C máx - curvatura máximaCO 2 - Dióxido <strong>de</strong> CarbonoCV - coeficiente <strong>de</strong> variaçãoD - é o diâmetro do topo ou da base para <strong>de</strong>terminar abertura <strong>de</strong> racha; amortecimento;diâmetro do furo da broca <strong>de</strong> fundação; diâmetro inicial estimado da viga roliça <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iraD mím - diâmetro mínimoD s - Diâmetro da seção média das partes sinuosasE - módulo <strong>de</strong> elasticida<strong>de</strong>; módulo <strong>de</strong> <strong>de</strong>formação longitudinal.E c - módulo <strong>de</strong> elasticida<strong>de</strong> secante à <strong>com</strong>pressão do concreto, NBR 6118:2003E c0 - módulo <strong>de</strong> elasticida<strong>de</strong> longitudinal pelo ensaio <strong>de</strong> <strong>com</strong>pressão paralelo às fibras(E L ) eq - módulo <strong>de</strong> elasticida<strong>de</strong> à flexão longitudinal da placa ortotrópica equivalente(E T ) eq - módulo <strong>de</strong> elasticida<strong>de</strong> à flexão transversal da placa ortotrópica equivalenteE w = E M,ef - módulo <strong>de</strong> elasticida<strong>de</strong> à flexão efetivo da ma<strong>de</strong>iraF - ações (em geral); forças (em geral)F a - força <strong>de</strong> empuxo ativoF d - valor <strong>de</strong> cálculo das açõesF E - força <strong>de</strong> eulerF k - valor característico das açõesF p - força <strong>de</strong> empuxo passivoF w - força <strong>de</strong> ação do ventoG - ação permanente; módulo <strong>de</strong> <strong>de</strong>formação transversalG d - valor <strong>de</strong> cálculo da ação permanenteG k - valor característico da ação permanente(G LT ) eq - módulo <strong>de</strong> elasticida<strong>de</strong> à torção da placa ortotrópica equivalenteGPa - Giga Pascal
9H - alturaH máx - altura máximaH u - <strong>com</strong>primento útil do poste (altura total <strong>de</strong>scontada da área <strong>de</strong> engastamento e aplicaçãoda carga)Hz - HertzI - momento <strong>de</strong> inérciaK - constante; rigi<strong>de</strong>z da mola; módulo <strong>de</strong> <strong>de</strong>slizamento da ligaçãoK E - parâmetro <strong>de</strong> flambagem da barra em função das vinculações impostas nasextremida<strong>de</strong>sK ser - módulo <strong>de</strong> <strong>de</strong>slizamento da ligação para verificar o estado limite <strong>de</strong> serviçoK u - módulo <strong>de</strong> <strong>de</strong>slizamento da ligação para verificar os estado limite útimoL - vão; <strong>com</strong>primento (em substituição a l para evitar confusão <strong>com</strong> o número 1)L/d - relação vão pelo diâmetroL m - <strong>com</strong>primento médioL 0 - <strong>com</strong>primento <strong>de</strong> flambagem da barraM - momento (em geral, momento fletor); massa da molaM d - momento <strong>de</strong> cálculoM gk - momento característico <strong>de</strong>vido à carga permanenteM Lg,k - momento fletor máximo longitudinal <strong>de</strong>vido à carga permanente da pavimentaçãoasfálticaM Lq,k - momento fletor máximo longitudinal <strong>de</strong>vido à carga aci<strong>de</strong>ntalM qk - momento característico <strong>de</strong>vido à carga aci<strong>de</strong>ntalM r,d - momento resistente <strong>de</strong> cálculoM T1q,k - momento fletor máximo positivo transversal <strong>de</strong>vido à carga aci<strong>de</strong>ntalM T2q,k - momento fletor máximo negativo transversal <strong>de</strong>vido à carga aci<strong>de</strong>ntalM x,d - momento <strong>de</strong> cálculo em relação ao eixo xM 1d - momento <strong>de</strong> cálculo <strong>de</strong>vido à carga permanenteM 2d - momento <strong>de</strong> cálculo <strong>de</strong>vido à carga variávelMOE - Módulo <strong>de</strong> elasticida<strong>de</strong> longitudinal obtido no ensaio à flexãoMOR - Módulo <strong>de</strong> resistência obtido no ensaio à flexãoMPa - Mega PascalN - força normal (N d , N k , N u ); NewtonN d - Força Normal <strong>de</strong> cálculoP - carga <strong>de</strong> ruptura; carga concentrada; perímetro
10P 0 - força <strong>de</strong> estação igual a zeroQ - carga concentrada <strong>de</strong> ação variávelQ g,k - cortante máxima <strong>de</strong>vido à carga permanenteQ q,k - cortante máxima <strong>de</strong>vido à carga aci<strong>de</strong>ntalR d - valor <strong>de</strong> cálculo da resistência; reação <strong>de</strong> apoio <strong>de</strong> cálculoR g,k - reação <strong>de</strong> apoio <strong>de</strong>vido à carga permanenteR q,k - reação <strong>de</strong> apoio <strong>de</strong>vido à carga aci<strong>de</strong>ntalS - <strong>com</strong>primento do trecho on<strong>de</strong> existe sinuosida<strong>de</strong>; momento estáticoS d - valor <strong>de</strong> cálculo da solicitaçãoS 3 - fator probabilístico da NBR 6123:1988U - umida<strong>de</strong>U amb - umida<strong>de</strong> relativa do ambienteU eq - umida<strong>de</strong> <strong>de</strong> equilíbrio da ma<strong>de</strong>iraV - cortante; velocida<strong>de</strong> <strong>de</strong> <strong>de</strong>formaçãoV d - cortante <strong>de</strong> cálculoV gk - cortante característica <strong>de</strong>vido à carga permanenteV qk - cortante característica <strong>de</strong>vido à carga aci<strong>de</strong>ntalV y,d - cortante <strong>de</strong> cálculo em relação ao eixo yV 0 - velocida<strong>de</strong> básica conforme a NBR 6123:1988X d - valor <strong>de</strong> cálculo da amostraX k - valor característico da amostraX m - valor médio da amostraW - carga do vento, módulo <strong>de</strong> resistência à flexão; massa da vigaLetras romanas minúsculasa - <strong>com</strong>primentob - largurac - conicida<strong>de</strong>; circunferência no ponto <strong>de</strong> aplicação <strong>de</strong> cargacm - centímetrocm/m - centímetro por metrocm/min – centímetro por minutod - diâmetro; <strong>de</strong>svio entre eixosdaN - <strong>de</strong>ca Newton
11d base - é o diâmetro da base das peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>com</strong> seção variável, calculado emfunção do <strong>com</strong>primento da circunferência na base do posted eq - é o diâmetro equivalente <strong>de</strong> cálculo das peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>com</strong> seção variável,situado à L/3 da extremida<strong>de</strong> mais <strong>de</strong>lgada da peça, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> que <strong>de</strong>q≤ 1,5 ⋅ d2d eq,c - correspon<strong>de</strong> ao diâmetro equivalente da colunad eq,v - correspon<strong>de</strong> ao diâmetro equivalente da vigad eq,t - correspon<strong>de</strong> ao diâmetro equivalente da terçad m - diâmetro médio das peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>com</strong> seção variável, calculado em funçãodo <strong>com</strong>primento da circunferência da tora em (L/2)d máx - correspon<strong>de</strong> ao diâmetro máximo (base da peça roliça)d mín - correspon<strong>de</strong> ao diâmetro mínimo (topo da peça roliça)dp - distância entre pórticosd topo - é o diâmetro do topo das peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>com</strong> seção variável, calculado emfunção do <strong>com</strong>primento da circunferência no topo do postedt - variação em relação ao tempodx - variação em relação à coor<strong>de</strong>nada xd 1 - é o diâmetro da base das peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>com</strong> seção variável, calculado emfunção do <strong>com</strong>primento da circunferência na base do poste (maior diâmetro da peça), algunsautores o <strong>de</strong>nominam <strong>com</strong>o d máxd 2 - é o diâmetro do topo das peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>com</strong> seção variável, calculado emfunção do <strong>com</strong>primento da circunferência no topo do poste (menor diâmetro da peça), algunsautores o <strong>de</strong>nominam <strong>com</strong>o d míne - excentricida<strong>de</strong>; <strong>com</strong>primento <strong>de</strong> engastamentoe a - excentricida<strong>de</strong> aci<strong>de</strong>ntal mínimae c - excentricida<strong>de</strong> suplementar <strong>de</strong> primeira or<strong>de</strong>m que representa a fluência da ma<strong>de</strong>irae d - excentricida<strong>de</strong> <strong>de</strong> cálculoe i - excentricida<strong>de</strong> <strong>de</strong> primeira or<strong>de</strong>m <strong>de</strong>corrente da situação <strong>de</strong> projetoe 1,ef - excentricida<strong>de</strong> efetiva <strong>de</strong> primeira or<strong>de</strong>mf - abertura da rachaf c0 - resistência à <strong>com</strong>pressão paralela às fibrasf c0,d - resistência <strong>de</strong> cálculo à <strong>com</strong>pressão paralela às fibrasf c0,k - resistência característica à <strong>com</strong>pressão paralela às fibrasf ck,28 - resistência à <strong>com</strong>pressão característica do concreto aos 28 diasf r - freqüência <strong>de</strong> ressonânciaf v - resistência ao cisalhamento
12f v0 - resistência ao cisalhamento paralelo às fibrasf v0,d - resistência <strong>de</strong> cálculo ao cisalhamento paralelo às fibrasf yk - resistência característica <strong>de</strong> escoamento do açog - aceleração da gravida<strong>de</strong> <strong>de</strong> 9,8 m/s2; carga distribuída permanenteh - alturaha - hectareh u - braço <strong>de</strong> alavancah1 - altura da coberturai - raio <strong>de</strong> giraçãoi mim - raio <strong>de</strong> giração mínimokg - quilogramakgf - quilograma força (MKS)kg/m³ - quilogramas por metro cúbicok mod - coeficiente <strong>de</strong> modificaçãok mod,1 - leva em conta a classe <strong>de</strong> carregamento e o tipo <strong>de</strong> material empregado conformeapresentado na tabela 6.4k mod,2 - leva em conta a classe <strong>de</strong> umida<strong>de</strong>, que po<strong>de</strong> ser analisado conforme o mapa dafigura 6.7 e o tipo <strong>de</strong> material empregado na tabela 6.5k mod,3 - leva em conta a categoria da ma<strong>de</strong>ira utilizadakN - quilo Newtonl - vão; <strong>com</strong>primento; (po<strong>de</strong> ser substituído por L para evitar confusão <strong>com</strong> o número 1)m - metromm - milímetrosmm/h - milímetros por horan - número <strong>de</strong> corpos-<strong>de</strong>-prova da amostra ensaiadosn v - número <strong>de</strong> vigas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliçaq - carga aci<strong>de</strong>ntal distribuídat - tempo <strong>de</strong> aplicação da força; espessura <strong>de</strong> elementos <strong>de</strong>lgadost eq - espessura da placa equivalenteu g,k - flecha máxima característica, <strong>de</strong>vido à carga permanenteu Lim - <strong>de</strong>slocamento limiteu y - <strong>de</strong>slocamento em relação ao eixo yx - coor<strong>de</strong>nada longitudinaly - posição linha neutra
13Letras gregas minúsculasα (alfa) – ângulo; coeficienteβ (beta) – ângulo; coeficiente, razãoγ (gama) - coeficiente <strong>de</strong> segurança; peso específico; (po<strong>de</strong> ser substituído por g);<strong>de</strong>formação tangencial específicaγ g - coeficiente <strong>de</strong> majoração das ações permanentesγ q - coeficiente <strong>de</strong> majoração das ações variáveisγ w - coeficiente <strong>de</strong> minoração da resistência da ma<strong>de</strong>iraγ wc - coeficiente <strong>de</strong> minoração da resistência da ma<strong>de</strong>ira à <strong>com</strong>pressão paralela às fibrasγ wt - coeficiente <strong>de</strong> minoração da resistência da ma<strong>de</strong>ira à tração paralela às fibrasγ wv - coeficiente <strong>de</strong> minoração da resistência da ma<strong>de</strong>ira ao cisalhamento paralelo às fibrasδ (<strong>de</strong>lta) – coeficiente <strong>de</strong> variaçãoδ g,k - flecha máxima <strong>de</strong>vido à carga permanenteδ q,k - flecha máxima <strong>de</strong>vido à carga aci<strong>de</strong>ntalλ (lambda) - índice <strong>de</strong> esbeltez = L 0 /iπ (pi) - emprego matemático ~ 3,1416ρ (ro) - massa específica (<strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>)ρ 12% - massa específica a 12% <strong>de</strong> umida<strong>de</strong>σ (sigma) - tensão normal (σ d ,σ k , σ u )σF- limite <strong>de</strong> resistência da ma<strong>de</strong>ira na seção <strong>de</strong> engastamentoσ Nd - tensão normal <strong>de</strong> cálculoσ Md - tensão máxima <strong>de</strong> cálculo <strong>de</strong>vido à <strong>com</strong>ponente <strong>de</strong> flexãoσ Mx,d - tensão máxima <strong>de</strong> cálculo <strong>de</strong>vido à <strong>com</strong>ponente <strong>de</strong> flexão, em relação ao eixo xσ 1wg,k - tensão normal máxima <strong>de</strong> <strong>com</strong>pressão característica na face superior da viga <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira roliça, <strong>de</strong>vido à carga permanente, no instante inicial <strong>com</strong> concreto frescoσ 2wg,k - tensão normal máxima <strong>de</strong> tração característica na face inferior da viga <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iraroliça, <strong>de</strong>vido à carga permanente, no instante inicial <strong>com</strong> concreto frescoτ (tau) - tensão tangencial (τ d , τ k , τ u )τ d - tensão tangencial <strong>de</strong> cálculoω (omega) - freqüência <strong>de</strong> estação igual a zeroϕ - coeficiente <strong>de</strong> impacto verticalФ (fi) - diâmetro <strong>de</strong> barras <strong>de</strong> aço# - espessura <strong>de</strong> chapa <strong>de</strong> aço
11 INTRODUÇÃOA utilização <strong>de</strong> elementos estruturais <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira no Brasil tem crescido ao longo dosúltimos anos em virtu<strong>de</strong> das pesquisas realizadas, no sentido <strong>de</strong> torná-la um materialmais <strong>com</strong>petitivo <strong>com</strong> relação a outros materiais empregados <strong>com</strong> função estrutural,tais <strong>com</strong>o o aço e o concreto. A ma<strong>de</strong>ira é abundante, versátil e facilmente obtida.Sem ela, a civilização <strong>com</strong>o conhecemos teria sido impossível. Quase meta<strong>de</strong> daárea do Brasil é coberta por floresta. Se tecnologicamente manipulada e protegida<strong>de</strong> <strong>de</strong>sastres naturais causados por fogo, erosões, insetos e doenças, as florestasirão garantir condições <strong>de</strong> sobrevivência para as gerações futuras.O plantio e o abate <strong>de</strong> árvores reflorestadas são efetuados em processo <strong>de</strong> ciclo <strong>de</strong>regeneração. Conforme as árvores mais velhas são retiradas, elas são substituídaspor árvores novas para reabastecer a oferta <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira para as gerações futuras. Ociclo <strong>de</strong> regeneração, po<strong>de</strong> facilmente superar o volume que está sendo utilizado,garantindo a sustentabilida<strong>de</strong>.Há a necessida<strong>de</strong> <strong>de</strong> se <strong>de</strong>senvolver estudos para encontrar alternativas <strong>de</strong>materiais viáveis economicamente e que atendam os requisitos da construçãosustentável. As construções <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, usadas em construçõescivis, construções rurais, pontes, passarelas, <strong>de</strong>fensas e postes <strong>de</strong> linha <strong>de</strong>transmissão <strong>de</strong> energia elétrica, aparecem <strong>com</strong>o opção a este gran<strong>de</strong> <strong>de</strong>safio porconciliar aspectos <strong>de</strong> sustentabilida<strong>de</strong> social, econômica e ambiental.Embora a ma<strong>de</strong>ira seja suscetível ao apodrecimento e ao ataque <strong>de</strong> insetos sobcondições específicas, ela é um material muito durável quando utilizada <strong>com</strong>tecnologia, pois po<strong>de</strong> ser efetivamente protegida contra <strong>de</strong>terioração por período <strong>de</strong>50 anos ou mais. Além disso, a ma<strong>de</strong>ira tratada <strong>com</strong> preservativos requer poucamanutenção e pinturas.Neste estudo, são abordadas as principais características <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iras <strong>de</strong>reflorestamento <strong>com</strong> peças roliças tratadas, os principais tipos <strong>de</strong> caracterização,classificações, proprieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> resistência e elasticida<strong>de</strong>, e as classes <strong>de</strong>tratamento <strong>de</strong> preservação da ma<strong>de</strong>ira, para garantir o aumento da vida útil dasestruturas. Também são apresentados os principais tipos <strong>de</strong> ligações usuais entre oselementos estruturais <strong>com</strong> peças roliças. E por fim, são apresentadas por meio <strong>de</strong>catalogações em 124 fichas técnicas, possíveis alternativas na área <strong>de</strong> estruturas e
2na construção civil, <strong>de</strong> sistemas estruturais e construtivos utilizando ma<strong>de</strong>iras <strong>com</strong>peças roliças, tais <strong>com</strong>o estacas <strong>de</strong> fundações, passarelas, pontes, quiosques,galpões rurais, edificações resi<strong>de</strong>nciais, estabelecimentos <strong>com</strong>erciais, hotelarias,igrejas, instituições <strong>de</strong> ensino, se<strong>de</strong>s <strong>de</strong> parques ecológios e ambientais, estruturas<strong>de</strong> locais <strong>de</strong> eventos, coberturas especiais, estruturas <strong>de</strong> arquibancadas, parquesturísticos e <strong>com</strong> brinquedos infantis, terminal <strong>de</strong> aeroporto, torres <strong>de</strong> observação,estruturas provisórias <strong>de</strong> cimbramentos para formas <strong>de</strong> estruturas <strong>de</strong> concreto,<strong>de</strong>fensas <strong>de</strong> rodovias, barreiras acústicas, entre outros, construídos no Brasil e noexterior.Gran<strong>de</strong> parte das construções <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira no Brasil não sãoprojetadas e construídas por técnicos e construtores especializados em ma<strong>de</strong>iras.Isso resulta em estruturas caras, inseguras e <strong>de</strong> baixa durabilida<strong>de</strong> refletindo numquadro negativo no uso da ma<strong>de</strong>ira <strong>com</strong>o um material estrutural. A utilizaçãotecnológica da ma<strong>de</strong>ira <strong>com</strong>o material para a construção civil apresenta inúmerasvantagens, por mais que ainda persista a equivocada idéia <strong>de</strong> que a ma<strong>de</strong>ira tempequena vida útil. A resistência da ma<strong>de</strong>ira roliça, baixo peso, baixo consumoenergético para processamento, sua disponibilida<strong>de</strong> e seu fácil manuseio fazem <strong>com</strong>que ela se torne um material altamente <strong>com</strong>petitivo e sustentável. A baixa <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>da ma<strong>de</strong>ira, se <strong>com</strong>parada <strong>com</strong> outros materiais, traz um alívio às estruturas <strong>de</strong>fundações assim <strong>com</strong>o sua resistência faz <strong>com</strong> que as estruturas sejam maisesbeltas. Ela é capaz <strong>de</strong> suportar sobrecargas <strong>de</strong> curta duração sem efeitos nocivos.Sua disponibilida<strong>de</strong>, baixo consumo energético e fácil manuseio fazem <strong>com</strong> que oscustos sejam reduzidos, que seja <strong>de</strong>snecessário o emprego <strong>de</strong> mão-<strong>de</strong>-obraaltamente especializada e a execução <strong>de</strong> sua construção seja efetivamente rápida.Este trabalho tem <strong>com</strong>o objetivo a apresentação <strong>de</strong> re<strong>com</strong>endações para o projeto econstrução <strong>de</strong> estruturas <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> reflorestamento, a fim <strong>de</strong>oferecer a estudantes e profissionais das áreas <strong>de</strong> Engenharia Civil e Arquitetura,informações tecnológicas para projeto e construção <strong>de</strong> diversos sistemas estruturaise construtivos utilizando peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira.
31.1 NORMAS TÉCNICASAs normas técnicas referentes às especificações tem o intuito <strong>de</strong> fornecer uma base<strong>com</strong>um para a <strong>com</strong>unicação entre <strong>com</strong>pradores e produtores <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iras roliças <strong>de</strong>reflorestamento. Já as normas <strong>de</strong> tratamento para preservação e conservação,servem <strong>de</strong> subsídios para garantir o uso a<strong>de</strong>quado do tratamento químico dama<strong>de</strong>ira para assegurar a durabilida<strong>de</strong>. As normas <strong>de</strong> projeto oferecemprocedimentos para que os projetistas possam promover a imagem dos elementosestruturais <strong>de</strong> engenharia e assegurar uma boa performance <strong>com</strong> o tempo,garantindo a segurança e durabilida<strong>de</strong> <strong>de</strong> acordo <strong>com</strong> o sistema estrutural envolvido.Na América do norte, as referências normativas mais utilizadas para ma<strong>de</strong>ira roliçasão publicadas pela American Society for Testing Materials (ASTM):- ASTM D2899, Standard methods for establishing <strong>de</strong>sign stress for round timberpiles;- ASTM D25-99 (2005), Standard especification for round timber piles;- ASTM D3200-94, Method for establishing re<strong>com</strong>men<strong>de</strong>d <strong>de</strong>sign stress for roundtimber construction poles;- ASTM D3957-80, Establishing stress gra<strong>de</strong> for structural members in log buildings.- ASTM D198-97. Standard Test Methods of Static Tests of Lumber in StructuralSizes.Também são utilizadas normas da American National Standards Institute (ANSI):- ANSI O5.1-1992, American national standard for wood poles: specification anddimensions;- ANSI C2, National electric safety co<strong>de</strong>, Institute of Electrical and ElectronicsEngineers.Segundo WOLF e HERNANDEZ (1999), <strong>de</strong>ntre essas a ASTM 25-98 e ANSI O5publicaram especificações <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça, re<strong>com</strong>endando requisitos mínimos <strong>de</strong>qualida<strong>de</strong> e classificações <strong>de</strong> tamanho para aplicações em fundações e postesrespectivamente.Já, no Brasil, pesquisas <strong>com</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça, são estudos ainda recentes, nãoexistindo uma norma específica para projetos e construções <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> reflorestamento. No entanto, as referências normativas existentes parama<strong>de</strong>ira roliça, publicadas na ABNT, Associação Brasileira <strong>de</strong> Normas Técnicas,são:
4- ABNT, NBR 6231:1980 - Postes <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira - Resistência à flexão – Método <strong>de</strong>ensaio;- ABNT, NBR 6232:1973 - Penetração e retenção <strong>de</strong> preservativo em postes <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira;- ABNT, NBR 8456:1984 - Postes <strong>de</strong> eucalipto preservado para re<strong>de</strong>s <strong>de</strong> distribuição<strong>de</strong> energia elétrica – Especificação;ABNT, NBR 8457:1984 - Postes <strong>de</strong> eucalipto preservado para re<strong>de</strong>s <strong>de</strong> distribuição<strong>de</strong> energia elétrica – Dimensões;- ABNT, NBR 7190:1997 – <strong>Projeto</strong> <strong>de</strong> estruturas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira. Esta norma estáfundamentada essencialmente às ma<strong>de</strong>iras serradas em geral. Porém é válida parao dimensionamento das peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> seção variável, <strong>com</strong> indicativosespeciais, no item 7.2.8 para o critério <strong>de</strong> cálculo do diâmetro equivalente (d eq ).1.2 CLASSIFICAÇÃO DAS ÁRVORESBotanicamente as árvores são classificadas <strong>com</strong>o Fanerogamas, que constituem umgrupo <strong>de</strong> plantas superiores, <strong>de</strong> elevada <strong>com</strong>plexida<strong>de</strong> anatômica e fisiológica. Ogrupo das Fanerogamas se subdivi<strong>de</strong> em Gimnospermas e Angiospermas, CALIL etal (2009).Dentro do grupo das Gimnospermas <strong>de</strong>stacam-se as Coníferas, conhecidasinternacionalmente <strong>com</strong>o ma<strong>de</strong>iras moles ou “softwoods”. Constituemprincipalmente no hemisfério norte por gran<strong>de</strong>s florestas e fornecem ma<strong>de</strong>iras dasmais empregadas na indústria e na construção civil. Na América do Sul <strong>de</strong>stacam-seos Pinus e a Araucária.O grupo das Angiospermas se divi<strong>de</strong> em duas categorias: Monocotiledônias eDicotiledôneas.Na categoria das Monocotiledôneas encontram-se as palmas e gramíneas. Aspalmas são ma<strong>de</strong>iras que não apresentam boa durabilida<strong>de</strong>, mas po<strong>de</strong>m serutilizadas <strong>de</strong> modo satisfatório em estruturas temporárias, <strong>com</strong>o escoramentos ecimbramentos. Nas gramíneas <strong>de</strong>staca-se o bambu, que não é ma<strong>de</strong>ira no sentidousual da palavra, mas tendo em vista a sua boa resistência mecânica associada àsua baixa <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>, presta-se para a construção leve.Já as Dicotiledôneas são usualmente <strong>de</strong>signadas <strong>com</strong>o ma<strong>de</strong>ira dura ou“hardwoods”. Nesta categoria encontram-se as principais espécies utilizadas naconstrução civil no Brasil, atualmente, CALIL et al (2009).
51.3 FASES DE CRESCIMENTO DA ÁRVOREO crescimento principal da árvore ocorre verticalmente. Esse crescimento écontínuo, apresentando variações em função das condições climáticas e da espécieda ma<strong>de</strong>ira. Além <strong>de</strong>sse crescimento vertical, ocorre também um aumento dodiâmetro do tronco <strong>de</strong>vido ao crescimento das camadas periféricas responsável pelocrescimento horizontal (câmbio), CALIL et al (2009). No corte transversal <strong>de</strong> umtronco <strong>de</strong> árvore estas camadas aparecem, anualmente, <strong>com</strong>o anéis <strong>de</strong> crescimento.Em cada anel, existe uma ma<strong>de</strong>ira mais clara, que é menos <strong>de</strong>nsa e resistente,proveniente do crescimento mais acelerado que ocorre na primavera/verão, aocontrário da ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> outono/inverno. Como po<strong>de</strong> ser observado na figura 1.1,esta diferença é mais pronunciada para a conífera, por ser proveniente <strong>de</strong> regiõesnas quais as diferenças entre as estações do ano são bem pronunciadas. Nestafigura, também po<strong>de</strong> ser observado, que o cerne, região mais escura formada pelo<strong>de</strong>pósito <strong>de</strong> substâncias ao longo da vida da árvore, é mais pronunciado no casodas dicotiledôneas (folhosas).(a) conífera(b) dicotiledônea (folhosa)Figura 1.1 - Exemplos <strong>de</strong> seções transversais <strong>de</strong> troncos <strong>de</strong> árvore. Fonte: CALIL et al (2009).A figura 1.2 mostra as diversas camadas constituintes da seção transversal, doponto <strong>de</strong> vista macroscópico.
6Figura 1.2 - Elementos macroscópicos da seção <strong>de</strong> uma árvore (fonte: RITTER, 1990).Po<strong>de</strong>m ser observadas as seguintes características: medula, que é a ma<strong>de</strong>iraproveniente da fase inicial do crescimento da árvore, geralmente a ma<strong>de</strong>ira maisfraca ou <strong>de</strong>feituosa; lenho, formado pelos anéis <strong>de</strong> crescimento, se apresentandorecoberto por um tecido especial chamado casca; entre a casca e o lenho existeuma camada extremamente <strong>de</strong>lgada, aparentemente fluida, <strong>de</strong>nominada câmbio.A seiva bruta, retirada do solo, sobe pela camada periférica do lenho, o alburno, atéas folhas, on<strong>de</strong> se processa a fotossíntese produzindo a seiva elaborada que <strong>de</strong>scepela parte interna da casca, o floema, até as raízes. Parte <strong>de</strong>sta seiva elaborada éconduzida radialmente até o centro do tronco por meio dos raios medulares.As substâncias não utilizadas pelas células <strong>com</strong>o alimento são lentamentearmazenadas no lenho. A parte do lenho modificada por essas substâncias é<strong>de</strong>signada <strong>com</strong>o cerne, geralmente mais <strong>de</strong>nsa, menos permeável a líquidos egases, mais resistente ao ataque <strong>de</strong> fungos apodrecedores e <strong>de</strong> insetos. Emcontraposição, o alburno, menos <strong>de</strong>nso, constituído pelo conjunto das camadasexternas do lenho, mais permeáveis a líquidos e gases está mais sujeito ao ataque<strong>de</strong> fungos apodrecedores e insetos.1.4 EVOLUÇÃO DAS FLORESTAS PLANTADAS DE EUCALIPTO E PINUS NO BRASILNo Brasil, a partir <strong>de</strong> 1966, o governo instituiu um programa <strong>de</strong> incentivos fiscaispara aumentar a área plantada <strong>de</strong> Eucalipto e Pinus no país. Em poucos anos, aárea <strong>com</strong> plantações <strong>de</strong> Eucalipto saltou <strong>de</strong> 400 mil para 3 milhões <strong>de</strong> hectares.Atualmente, no país, existe uma gran<strong>de</strong> disponibilida<strong>de</strong> <strong>de</strong>stas espécies. A tabela1.1 apresenta as áreas <strong>de</strong> florestas plantadas <strong>com</strong> Eucalipto e Pinus em algunsestados no Brasil no período entre 2004 e 2008.
7Tabela 1.1 - Área <strong>de</strong> florestas plantadas <strong>com</strong> Eucalipto e Pinus no Brasil (2004 a 2008).Fonte: ABRAF (2009).Com <strong>de</strong>staque histórico, as áreas <strong>de</strong> florestas plantadas no Brasil acumularam em2008 o total estimado <strong>de</strong> 6.126.000 ha <strong>com</strong> eucalipto e pinus. Este total representaum acréscimo <strong>de</strong> cerca <strong>de</strong> 282.000 ha plantados em relação ao total estimado doano anterior (5.844.367 ha). Constata-se crescimento <strong>de</strong> 7,3% na área plantada <strong>com</strong>eucalipto e queda <strong>de</strong> 0,4% no pinus, o que resulta em aumento <strong>de</strong> 4,38% da área<strong>com</strong> florestas plantadas acumulada até 2008, em relação a 2007, conformeestatística da ABRAF (2009).O gráfico 1.1 retrata a evolução da área <strong>com</strong> florestas plantadas no Brasil entre 2004e 2008, por espécie, <strong>com</strong> suas respectivas taxas anuais <strong>de</strong> crescimento e noperíodo. Observa-se que a área plantada <strong>com</strong> pinus apresenta pequena queda apartir <strong>de</strong> 2007, enquanto o eucalipto está em contínuo crescimento.Eucalipto: Taxa média <strong>de</strong> Crescimento Anual <strong>de</strong> 7,4%. Pinus: Taxa média <strong>de</strong> Crescimento Anual <strong>de</strong> 1,4%.Taxa <strong>de</strong> Cresc. <strong>de</strong> 33,1% no Período <strong>de</strong> 2004 a 2008. Taxa <strong>de</strong> Cresc. <strong>de</strong> 5,9% no Período <strong>de</strong> 2004 a 2008.Gráfico 1.1: Evolução da área <strong>com</strong> florestas plantadas <strong>de</strong> Eucalipto e Pinus no Brasil (2004-2008).Fonte: ABRAF e STCP (2009).No gráfico 1.2 observa-se o percentual da distribuição das florestas plantadas, entreEucalipto e Pinus, nos principais estados brasileiros.
8Gráfico 1.2: Distribuição das florestas plantadas <strong>com</strong> Eucalipto e Pinus no Brasil por estado em 2008.Fonte: ABRAF e STCP (2009).Na atualida<strong>de</strong>, a utilização da ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> reflorestamento Eucalipto e Pinus para finsestruturais na construção civil, <strong>com</strong>o uma alternativa às espécies tropicais é umasolução a<strong>de</strong>quada. As peças estruturais são normalmente utilizadas roliças ouserradas <strong>com</strong> tratamento preservativo.1.5 PRINCIPAIS CARACTERÍSTICASA utilização <strong>de</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> reflorestamento <strong>com</strong>o material para aconstrução civil apresenta inúmeras vantagens, por mais que ainda persista aequivocada idéia <strong>de</strong> que a ma<strong>de</strong>ira tem pequena vida útil. A resistência da ma<strong>de</strong>iraroliça, o baixo peso, o baixo consumo energético para processamento, a suadisponibilida<strong>de</strong> e o seu fácil manuseio fazem <strong>com</strong> que ela se torne um materialaltamente <strong>com</strong>petitivo, <strong>com</strong> custos reduzidos e <strong>de</strong> maneira sustentável. Seu baixopeso traz um alívio às estruturas <strong>de</strong> fundações assim <strong>com</strong>o sua relação peso versusresistência faz <strong>com</strong> que as estruturas sejam mais esbeltas. Ela é capaz <strong>de</strong> suportarsobrecargas <strong>de</strong> curta duração sem efeitos nocivos.Para a execução da estrutura <strong>com</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça torna-se <strong>de</strong>snecessário o emprego<strong>de</strong> mão-<strong>de</strong>-obra altamente especializada e a execução <strong>de</strong> sua construção torna-seefetivamente rápida.A utilização da ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> reflorestamento por contar <strong>com</strong> espécies apropriadas àconstrução civil, rápido crescimento se <strong>com</strong>parado ao das “ma<strong>de</strong>iras <strong>de</strong> lei”, ea<strong>de</strong>quação a várias regiões do solo brasileiro, possibilita ainda, o seu cultivo próximoaos gran<strong>de</strong>s centros, diminuindo assim, o custo <strong>com</strong> transporte e prejuízosecológicos, PARTEL (1999).As estruturas projetadas <strong>com</strong> peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça apresentam gran<strong>de</strong>svantagens quando <strong>com</strong>paradas <strong>com</strong> as <strong>de</strong> peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira serrada,
9correlacionando, sustentabilida<strong>de</strong> econômica e ambiental. No processo <strong>de</strong>industrialização das Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliças Tratadas, há uma gran<strong>de</strong> redução <strong>de</strong>custo, pois requer menos investimento em equipamentos e maquinários, gerandoredução na mão-<strong>de</strong>-obra, menor consumo <strong>de</strong> energia e menos <strong>de</strong>sperdícios dosrecursos naturais e matéria prima. Durante os processos <strong>de</strong> cortes das Ma<strong>de</strong>irasSerradas, geram-se resíduos da or<strong>de</strong>m <strong>de</strong> 60% a 70% da peça original, para garantira planicidida<strong>de</strong> das peças e consequentemente, as peças estruturais apresentarãomenores dimensões transversais, diminuindo a resistência e a rigi<strong>de</strong>z da peça CALIL(2007). A figura 1.3 representa um <strong>com</strong>parativo <strong>de</strong> aproveitamento entre a peça <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira roliça e a ma<strong>de</strong>ira serrada.a) Vista da seção longitudinalb) Vista da seção transversalFigura 1.3: Comparativo <strong>de</strong> aproveitamento entre a Peça <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça e a Ma<strong>de</strong>ira Serrada.Fonte: CALIL (2007).Para o <strong>de</strong>senvolvimento <strong>de</strong> pesquisas na aplicação da ma<strong>de</strong>ira em sua forma roliça,po<strong>de</strong>m ser citadas as seguintes vantagens; melhoria da estabilida<strong>de</strong>, principalmentedas espécies reflorestadas; melhoria das características mecânicas, porque omaterial é <strong>de</strong>ixado na sua forma natural e as fibras longitudinais não são cortadas<strong>com</strong>o na ma<strong>de</strong>ira serrada, PARTEL (1999). Desta forma, às características físicas,das Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça, apresentam maior resistência média, maior rigi<strong>de</strong>z emenor variação que as Peças Serradas. Este fato ocorre <strong>de</strong>vido à utilização eficiente<strong>de</strong> toda seção transversal, sem sofrer gran<strong>de</strong>s mudanças das proprieda<strong>de</strong>s daspeças.
10As principais <strong>de</strong>svantagens das peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, <strong>de</strong>vido às característicasgeométricas, estão em garantir a aquisição <strong>de</strong> peças retilíneas e a variabilida<strong>de</strong>dimensional. O principal fator relacionado <strong>com</strong> a variabilida<strong>de</strong> dimensional é adiminuição <strong>de</strong> 1% a 3%, por metro, da resistência ao momento fletor, ao longo daaltura da peça referente à conicida<strong>de</strong>, sendo que a porção da ma<strong>de</strong>ira juvenilaumenta esta relação e a região <strong>com</strong> nós tem um efeito amplificador <strong>de</strong>stefenômeno, CALIL (2007).Outra vantagem importantíssima na atualida<strong>de</strong>, para a utilização em construções <strong>de</strong>estruturas <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, além do fato <strong>de</strong> que estas ma<strong>de</strong>iras sãosempre provenientes <strong>de</strong> árvores reflorestadas, preservando as florestas nativas, tema questão do seqüestro <strong>de</strong> dióxido <strong>de</strong> carbono (CO 2 ). Apesar dos reflorestamentos<strong>de</strong> eucaliptos e pinus serem monoculturas (ecossistemas pobres), estas plantaçõesapresentam um gran<strong>de</strong> beneficio ambiental <strong>com</strong>pensador. O importante fatorpositivo é o gran<strong>de</strong> potencial <strong>de</strong> seqüestro <strong>de</strong> dióxido <strong>de</strong> carbono (CO 2 ), ARRUDA etal (2006). As árvores jovens <strong>de</strong> gran<strong>de</strong> produção <strong>de</strong> biomassa e <strong>de</strong> curto ciclonecessitam <strong>de</strong> gran<strong>de</strong>s quantida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> CO 2 para promover à fotossíntese. Opotencial <strong>de</strong> seqüestro <strong>de</strong> CO 2 é consi<strong>de</strong>rado pela maioria dos pesquisadores umdos principais critérios na avaliação do benefício eco-ambiental <strong>de</strong> uma planta. Aelevada produção <strong>de</strong> biomassa e a alta rotação transformam o eucalipto em umcampeão <strong>de</strong> seqüestro <strong>de</strong> gás carbônico sendo este o principal causador <strong>de</strong> efeitoestufa, REVISTA DA MADEIRA (2007). Em florestas virgens nativas essa relação <strong>de</strong>seqüestro <strong>de</strong> CO 2 está em equilíbrio. Os gran<strong>de</strong>s <strong>de</strong>voradores <strong>de</strong> CO 2 são asárvores em fase <strong>de</strong> crescimento. Quanto maior sua rotativida<strong>de</strong> mais eficiente é oprocesso. O engenheiro e professor Eugen Stumpp apud REVISTA DA MADEIRA(2007), pesquisador da Universida<strong>de</strong> <strong>de</strong> Caxias do Sul, em sua tese <strong>de</strong> doutoradocitou muitos pesquisadores e baseou suas informações <strong>com</strong> muito <strong>de</strong>staque aoEucalipto. O pesquisador da USP Aziz Ab’Saber apud REVISTA DA MADEIRA(2007) procurou introduzir no Brasil as florestas sociais, ou seja, o aproveitamento<strong>de</strong> solos pobres para o plantio <strong>de</strong> árvores <strong>de</strong> alta rotação, reconhecimento que oeucalipto seria uma das espécies que melhor se enquadraria na proposta.
112 CLASSIFICAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO ESTRUTURAL2.1 CLASSIFICAÇÃO ESTRUTURALA classificação estrutural é um processo <strong>de</strong> selecionar as peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça<strong>com</strong> base na estimativa <strong>de</strong> suas proprieda<strong>de</strong>s mecânicas. A única maneira <strong>de</strong> sabero valor real da resistência da ma<strong>de</strong>ira é romper cada peça, o que não viável.Portanto, é necessário estimar as proprieda<strong>de</strong>s estruturais pela relação <strong>com</strong> outrosindicadores das proprieda<strong>de</strong>s CALIL et al (2003).O processo <strong>de</strong> classificação estrutural é realizado pela escolha <strong>de</strong> algumascaracterísticas da ma<strong>de</strong>ira que são razoavelmente bem correlacionadas <strong>com</strong> todasas proprieda<strong>de</strong>s estruturais. Devido à natural variabilida<strong>de</strong> das proprieda<strong>de</strong>s dama<strong>de</strong>ira, há uma gran<strong>de</strong> faixa <strong>de</strong> resistência e rigi<strong>de</strong>z em cada classe ou grupoCALIL et al (2006).O agrupamento das proprieda<strong>de</strong>s estruturais é realizado utilizando-se:- Resistência: o mais próximo do menor valor esperado em cada grupo ou classe.Tipicamente é tomado <strong>com</strong>o um valor característico da resistência, baseado no valordo quantil <strong>de</strong> 5% da distribuição estatística, dividido por um coeficiente <strong>de</strong>segurança. As proprieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> resistência são usadas para avaliar a capacida<strong>de</strong>última dos elementos estruturais, pela análise do Estado Limite Último (ELU),envolvendo o risco <strong>de</strong> vida dos usuários da edificação ou da estrutura.- Rigi<strong>de</strong>z: a característica <strong>de</strong> rigi<strong>de</strong>z é baseada no valor médio do módulo <strong>de</strong>elasticida<strong>de</strong> das peças. Esta é apropriada para uso em pisos, pórticos e sistemason<strong>de</strong> ocorre a divisão da carga entre elementos paralelos. É também apropriadopara pre<strong>de</strong>terminar os <strong>de</strong>slocamentos da estrutura. As proprieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> rigi<strong>de</strong>z sãousadas na avaliação dos Estados Limites <strong>de</strong> Serviço (ELS) da estrutura, os quaisestão relacionados <strong>com</strong> a funcionalida<strong>de</strong> da estrutura.Outro parâmetro importante consi<strong>de</strong>rado para o dimensionamento <strong>de</strong> postes <strong>de</strong>eucalipto é a conicida<strong>de</strong> (c) da árvore, que correspon<strong>de</strong> à variação do diâmetro daseção ao longo do <strong>com</strong>primento.Segundo CHRISTOFORO (2007), os documentos normativos da atualida<strong>de</strong> quetratam da <strong>de</strong>terminação das proprieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> rigi<strong>de</strong>z e resistência para elementosroliços estruturais <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira não levam em consi<strong>de</strong>ração em seus mo<strong>de</strong>losmatemáticos a influência das irregularida<strong>de</strong>s existentes na geometria <strong>de</strong>ssas peças.
12Para os postes <strong>de</strong> eucalipto, a variação na conicida<strong>de</strong>, po<strong>de</strong> ser adotada <strong>com</strong>oaproximação simplificada, <strong>com</strong> valores entre 5mm/m
13Conforme o item “4.5.2 Defeitos inaceitáveis” da NBR 8456:1984, os postes <strong>de</strong>vem:- ser isentos <strong>de</strong> sinais <strong>de</strong> apodrecimento, principalmente no cerne, figura 2.1b;- avarias no alburno provenientes do corte ou transporte;- fraturas transversais;- <strong>de</strong>pressões acentuadas;- orifícios, pregos, cavilhas ou quaisquer peças metálicas, não especificamente autorizadas.Segundo a ASTM D25-99 (2005), os principais <strong>de</strong>feitos naturais <strong>de</strong> <strong>de</strong>gradação, proibitivospara estruturas, em peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira após o abate, expostas ao meio <strong>de</strong>agressivida<strong>de</strong> ambiental são:- sinais <strong>de</strong> apodrecimento ao redor do nó, figura 2.1a;- sinais <strong>de</strong> apodrecimento da medula e do cerne, figura 2.1b.- separação <strong>de</strong>vido às proprieda<strong>de</strong>s diferenciais <strong>de</strong> retração e fibras retorcidas, figura 2.2.a) Sinais <strong>de</strong> apodrecimento ao redor do Nó b) Sinais <strong>de</strong> apodrecimento da medula e do Cerne.Figura 2.1: Sinais <strong>de</strong> apodrecimento. Fonte: CALIL (2007).Figura 2.2: Separação <strong>de</strong>vida às proprieda<strong>de</strong>s diferenciais <strong>de</strong> retração e fibras retorcidas. Fonte: CALIL (2007).
14No item “4.5.3 Defeitos Aceitáveis” da NBR 8456:1984, são tolerados os seguintes <strong>de</strong>feitos<strong>com</strong> extensão limitada:- curvatura, figuras 2.3 e 2.4;- sinuosida<strong>de</strong> em qualquer trecho, figuras 2.6, 2.7 e 2.8;- fendas 1 no topo, corpo e base, figura 2.9;- rachas 2 no topo e na base e <strong>com</strong> profundida<strong>de</strong> máxima <strong>de</strong> 5 cm, figura 2.10;- nós ou orifícios <strong>de</strong> nós existentes em qualquer trecho <strong>de</strong> 30 cm, figura 2.11;- veios inclinados ou espiralados, conforme figura 2.12.Os subitens a seguir <strong>de</strong>screvem as conformida<strong>de</strong>s para aceitação <strong>de</strong> postes preservados, <strong>de</strong>peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> reflorestamento, conforme a NBR 8456:1984.2.1.1.1 CurvaturaConforme <strong>de</strong>scrito na NBR 8456:1984, curvatura é o <strong>de</strong>svio <strong>de</strong> direção longitudinal do poste.Os critérios <strong>de</strong> curvaturas máximas toleráveis em postes são:- Curvatura Simples, conforme figura 2.3;- Curvatura Dupla, conforme figura 2.4.Figura 2.3: Curvatura Simples, um plano e uma direção. Fonte NBR 8456:1984On<strong>de</strong>, para Curvatura Simples:A – linha <strong>de</strong> afloramento, ponto <strong>de</strong> superfície do poste na seção superior do engastamento.B – topo do poste, arestaC máx – curvatura máxima, e <strong>de</strong>ve ser igual ou inferior a 1,4 cm p/ cada metro <strong>de</strong> distância entre os pontos A e B.e – <strong>com</strong>primento <strong>de</strong> engastamentoFigura 2.4: Curvatura Dupla, dois planos ou em duas direções no mesmo plano. Fonte NBR 8456:1984On<strong>de</strong>, para Curvatura Dupla:A – linha <strong>de</strong> afloramento, ponto médio na seção superior do engastamentoB – topo do poste, ponto médioe – <strong>com</strong>primento <strong>de</strong> engastamentoConforme NBR 8456:1984, a linha imaginária que passa pelos pontos A e B não <strong>de</strong>veultrapassar a superfície externa do poste.1 Fenda é a separação do tecido lenhoso, ao longo das fibras, em geral transversalmente aos anéis <strong>de</strong> crescimento, po<strong>de</strong>ndose esten<strong>de</strong>r <strong>de</strong> um lado ao outro do poste, e nesse caso é <strong>de</strong>nominada fenda diametral. Fonte: NBR 8456:1984.2 Racha é a separação dos tecidos lenhosos, ao longo das fibras, entre dois anéis <strong>de</strong> crescimento. Fonte: NBR 8456:1984.
15Na figura 2.5, po<strong>de</strong> ser observado um poste <strong>com</strong> curvatura simples acentuada.Figura 2.5: Poste <strong>com</strong> curvatura simples acentuada. Fonte: CALIL (2007).2.1.1.2 Sinuosida<strong>de</strong>Conforme <strong>de</strong>scrito na NBR 8456:1984, sinuosida<strong>de</strong> é o <strong>de</strong>svio <strong>de</strong> direção do poste, medidoem um <strong>com</strong>primento <strong>de</strong>finido.A NBR 8456:1984 divi<strong>de</strong> os critérios <strong>de</strong> sinuosida<strong>de</strong> máximas admitidas em postes<strong>de</strong> eucalipto, em três tipos:- Sinuosida<strong>de</strong> <strong>com</strong> eixos <strong>de</strong> referência aproximadamente paralelos, conforme figura 2.6;- Sinuosida<strong>de</strong> <strong>com</strong> eixos <strong>de</strong> referência praticamente coinci<strong>de</strong>ntes, conforme figura 2.7;- Sinuosida<strong>de</strong> <strong>com</strong> eixos <strong>de</strong> referência não paralelos, conforme figura 2.8.Critérios análogos a estes, estão <strong>de</strong>scritos na ASTM D25-99 (2005).Figura 2.6: Sinuosida<strong>de</strong> <strong>com</strong> eixos <strong>de</strong> referência aproximadamente paralelos. Fonte: NBR 8456:1984.Figura 2.7: Sinuosida<strong>de</strong> <strong>com</strong> eixos <strong>de</strong> referência praticamente coinci<strong>de</strong>ntes. Fonte: NBR 8456:1984.Figura 2.8: Sinuosida<strong>de</strong> <strong>com</strong> eixos <strong>de</strong> referência não paralelos. Fonte: NBR 8456:1984.On<strong>de</strong>:S – Comprimento do trecho on<strong>de</strong> existe sinuosida<strong>de</strong>D s – Diâmetro da seção média das partes sinuosasd – Desvio entre eixosConforme a NBR 8456:1984, <strong>de</strong>ve-se verificar, simultaneamente: S > 1,5 md < D s /2
162.1.1.3 FendasConforme <strong>de</strong>scrito na NBR 8456:1984, fenda é a separação do tecido lenhoso, ao longo dasfibras, em geral transversalmente aos anéis <strong>de</strong> crescimento, po<strong>de</strong>ndo se esten<strong>de</strong>r <strong>de</strong> um ladoao outro do poste, e nesse caso é <strong>de</strong>nominada fenda diametral.As fendas surgem nas peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, oriundas do processo <strong>de</strong> secagem natural,ou artificial <strong>de</strong>vido ao efeito <strong>de</strong> retração que provocam o fendilhamento. Po<strong>de</strong>m ocorrer emtodo o <strong>com</strong>primento da peça.A ocorrência predominante nas peças é transversalmente na direção radial e ten<strong>de</strong>m aocrescimento na direção longitudinal. Na tabela 2.1 são apresentadas as dimensões máximasdas fendas, toleráveis para peças estruturais, referentes aos procedimentos para realizar estetipo <strong>de</strong> classificação visual. E a figura 2.9 <strong>de</strong>talha estes procedimentos.Figura 2.9: Dimensões Máximas das Fendas. Fonte: NBR 8456:1984.Tabela 2.1: Comprimentos Máximos das Fendas.Topo Corpo BaseL (m)G2(cm)f2(cm)G(cm)f(cm)G1(cm)f1(cm)10 30 1 200 0,5 75 1Fonte: NBR 8456:1984.Notas:- no corpo do poste as fendas não po<strong>de</strong>m ter profundida<strong>de</strong> superior a 2 cm.- no topo do poste não se admite fenda diametral.
172.1.1.4 RachasConforme <strong>de</strong>scrito na NBR 8456:1984, racha é a separação dos tecidos lenhosos, ao longodas fibras, entre dois anéis <strong>de</strong> crescimento.As rachas surgem nas peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, oriundas do processo <strong>de</strong> secagem natural,ou artificial, também <strong>de</strong>vido ao efeito retração. Po<strong>de</strong>m ocorrer no topo ou na base das peças,<strong>com</strong> ocorrência predominante transversalmente na direção tangencial aos anéis <strong>de</strong>crescimento nas coníferas ou tangenciais ao cerne nas dicotiledôneas, e ten<strong>de</strong>m aocrescimento na direção longitudinal.Para utilização <strong>de</strong> elementos estruturais <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, as dimensõesmáximas toleráveis das rachas no topo e na base <strong>com</strong> profundida<strong>de</strong> máxima <strong>de</strong> 5 cm, <strong>de</strong>vematen<strong>de</strong>r as seguintes relações:a) rachas <strong>com</strong> ângulo <strong>de</strong> até 90º: f = 0,10⋅Db) rachas <strong>com</strong> angulo superior a 90º: f = 0,05⋅DA figura 2.10 <strong>de</strong>talha as especificações das dimensões máximas das rachas, toleráveis parapeças estruturais, referentes aos procedimentos para realizar este tipo <strong>de</strong> classificação visual.a) Rachas c/ ângulo <strong>de</strong> até 90° b) Rachas c/ ângulo superior a 90°Figura 2.10: Dimensões Máximas das Rachas. Fonte: NBR 8456:1984.On<strong>de</strong>: f é a abertura; D é o diâmetro do topo ou da base2.1.1.5 Nós ou cordõesConforme <strong>de</strong>scrito na NBR 8456:1984, nó é a parte inicial <strong>de</strong> um galho, remanescente noposte. Os nós ou cordões são <strong>de</strong>feitos naturais das peças, oriundos das regiões on<strong>de</strong> existiamgalhos nas árvores e surgem transversalmente nas peças. A tabela 2.2 apresenta asdimensões máximas <strong>de</strong> nós ou cordões, aceitáveis para peças estruturais, referentes aosprocedimentos para realizar a classificação visual. A figura 2.11 <strong>de</strong>talha <strong>com</strong> clareza estesprocedimentos.
18Figura 2.11: Dimensões Máximas <strong>de</strong> Nós ou Cordões. Fonte: NBR 8456:1984.Tabela 2.2: Dimensões Máx. <strong>de</strong> Nós ou Cordões.Dimensões Somat. DiâmetrosMáx. <strong>de</strong> num trechoL (m)Nó ou Cordão <strong>de</strong> 30 cmD (cm)Σ D (cm)14 13,00 25,00Fonte: NBR 8456:1984.Notas:- Não <strong>de</strong>vem ser consi<strong>de</strong>rados nós ou orifícios <strong>de</strong> nós <strong>com</strong> diâmetro D igual ou inferior a1,5cm.- Protuberância ou nó fechado não constitui <strong>de</strong>feito, não <strong>de</strong>vendo, portanto, ser levado emconta, quando aparecer na superfície do poste.Re<strong>com</strong>endações conforme <strong>de</strong>scrito na ASTM D25-99 (2005):- não <strong>de</strong>ve ser aceito Nó <strong>com</strong> dimensão maior que um sexto (1/6) da circunferência do postelocalizado na seção on<strong>de</strong> ocorre o nó;- Nós <strong>de</strong> agrupamento são consi<strong>de</strong>rados <strong>com</strong>o um único nó, e o agrupamento inteiro nãopo<strong>de</strong> ser maior que a dimensão permitida para um único nó.- A soma dos diâmetros dos nós em qualquer trecho <strong>de</strong> 304 mm, ao longo do <strong>com</strong>primento doposte, não po<strong>de</strong>rá exce<strong>de</strong>r um terço (1/3) da circunferência na região on<strong>de</strong> eles ocorrem.2.1.1.6 Veios inclinados ou espiraladosConforme <strong>de</strong>scrito na NBR 8456:1984, veio é a disposição na direção longitudinal doselementos constitutivos da ma<strong>de</strong>ira. Po<strong>de</strong> ser expresso <strong>com</strong>o veio reto, inclinado, entrelaçado,etc. Veio inclinado, é o <strong>de</strong>svio angular em relação ao eixo longitudinal do poste. A figura 2.12<strong>de</strong>talha <strong>com</strong> clareza estes procedimentos.
19Figura 2.12: Veios inclinados. Fonte: NBR 8456:1984.Tabela 2.3: Veios inclinadosTorção máxima em 1 voltaL (m) < 10 10 e 14 > 14G (m) 3 4 6Fonte: NBR 8456:1984Os veios inclinados, também conhecidos <strong>com</strong>o grã-espiralada, é <strong>de</strong>terminada pela orientaçãoespiral dos elementos axiais constituintes da ma<strong>de</strong>ira em relação ao fuste da árvore. Emárvores vivas, sua presença po<strong>de</strong> ser muitas vezes visualizada pela aparência espiralada dacasca, po<strong>de</strong>ndo, no entanto, estar oculta sob uma casca <strong>de</strong> aspecto normal.A existência <strong>de</strong> grã-espiralada traz sérias conseqüências para a utilização da ma<strong>de</strong>ira, <strong>com</strong>o adiminuição da resistência mecânica, aumento das <strong>de</strong>formações <strong>de</strong> secagem e dificulda<strong>de</strong>para se conseguir um bom acabamento superficial. Além das conseqüências citadas, quandoocorre uma volta <strong>com</strong>pleta do elementos axiais em menos <strong>de</strong> 10 m <strong>de</strong> <strong>com</strong>primento do fuste,a ma<strong>de</strong>ira apresenta sérias limitações quanto à sua utilização, sobretudo para fins estruturais.Conforme <strong>de</strong>scrito na ASTM D25-99 (2005), a grã-espiralada não po<strong>de</strong>rá exce<strong>de</strong>r 180 <strong>de</strong>g <strong>de</strong>torção, medido em qualquer trecho <strong>de</strong> 6,1 metros, ao longo do <strong>com</strong>primento do poste.2.1.1.7 Razão crescimento nas coníferasSegundo a ASTM D25-99 (2005), a razão <strong>de</strong> crescimento para postes, <strong>de</strong>ve ser admitida pelomenos <strong>de</strong> 6 anéis por polegada, nos 50% do raio externo no topo do poste e <strong>com</strong> 33% <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> verão. Exceção: Postes <strong>com</strong> menos <strong>de</strong> 6 anéis por polegada são aceitáveis se amédia for <strong>de</strong> 50% ou mais <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> verão e apresentam <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> 50% do raio externo,no topo do poste.
20Figura 2.13: Razão crescimento nas coníferas. Fonte: CALIL (2007).2.1.1.8 Abertura entre os anéis <strong>de</strong> crescimentoConforme a ASTM D25-99 (2005), a abertura entre os anéis <strong>de</strong> crescimento (Shake), figura2.14, é <strong>de</strong>finido <strong>com</strong>o sendo uma separação circunferencial dos anéis <strong>de</strong> crescimento,proveniente do <strong>de</strong>scolamento entre os anéis. A dimensão <strong>de</strong> qualquer abertura entre os anéis<strong>de</strong> crescimento ou <strong>com</strong>binação <strong>de</strong> aberturas entre os anéis <strong>de</strong> crescimento, da extremida<strong>de</strong> ameta<strong>de</strong> do raio ao centro do poste, quando medido ao longo da curva do anel <strong>de</strong> crescimento,não <strong>de</strong>ve exce<strong>de</strong>r um terço da circunferência do poste.Figura 2.14: Abertura entre os anéis <strong>de</strong> crescimento. Fonte: CALIL (2007).2.1.2 Classificação mecânicaOs principais ensaios <strong>de</strong> classificação Mecânica para elementos estruturais <strong>com</strong> peças roliças<strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira são: o ensaio estático e a técnica da vibração transversal. Estes processos <strong>de</strong>ensaios envolvem os testes <strong>de</strong> todos os corpos <strong>de</strong> prova, usando alguns parâmetros <strong>de</strong> fácilmedida para correlacionar <strong>com</strong> as proprieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> resistência e rigi<strong>de</strong>z.
212.1.2.1 Ensaio estáticoSegundo ZANGIACOMO (2007), <strong>com</strong> base nas análises dos resultados <strong>de</strong> ensaios realizados<strong>com</strong> peças roliças estruturais versus corpos-<strong>de</strong>-prova isentos <strong>de</strong> <strong>de</strong>feitos, conclui-se que hádiferenças significativas entre os valores <strong>de</strong> módulos <strong>de</strong> elasticida<strong>de</strong> obtidos em ensaios <strong>de</strong>flexão estática, em elementos estruturais, e em corpos-<strong>de</strong>-prova <strong>de</strong> dimensões reduzidas, hádiferenças significativas entre os valores <strong>de</strong> módulos <strong>de</strong> elasticida<strong>de</strong> obtidos em ensaios <strong>de</strong><strong>com</strong>pressão paralela às fibras em elementos estruturais e em corpos-<strong>de</strong>-prova <strong>de</strong> dimensõesreduzidas, e também há diferenças significativas entre os valores <strong>de</strong> resistência obtidos emensaios <strong>de</strong> <strong>com</strong>pressão paralela às fibras em elementos estruturais e em corpos-<strong>de</strong>-prova <strong>de</strong>dimensões reduzidas.Diante das diferenças significativas resultantes <strong>de</strong> ensaios <strong>com</strong> peças roliças estruturaisversus corpos-<strong>de</strong>-prova isentos <strong>de</strong> <strong>de</strong>feitos, ZANGIACOMO (2007) re<strong>com</strong>enda oestabelecimento <strong>de</strong> metodologia <strong>de</strong> ensaio específica para peças estruturais roliças, sendoproposta a <strong>de</strong> ensaios <strong>de</strong> flexão estática <strong>com</strong> força concentrada aplicada no meio do vão.Neste método <strong>de</strong> classificação, um carregamento conhecido é aplicado sobre a peçabiapoiada, flexionando a mesma. Com o objetivo <strong>de</strong> reduzir a influência do esforço cortante no<strong>de</strong>slocamento vertical e <strong>com</strong> isso <strong>de</strong>terminar <strong>de</strong> forma mais precisa o módulo <strong>de</strong> elasticida<strong>de</strong>é re<strong>com</strong>endado uma relação L/<strong>de</strong>q maior ou igual a 20. Para analisar os resultados dos<strong>de</strong>slocamentos utilizam-se os relógios <strong>com</strong>paradores <strong>com</strong> sensibilida<strong>de</strong> <strong>de</strong> um centésimo <strong>de</strong>milímetro. A figura 2.15 apresenta o esquema estático bi-apoiado para o ensaio à flexão <strong>de</strong>peças estruturais.Figura 2.15: Esquema estático do ensaio à flexão <strong>de</strong> peças estruturais (vigas). Fonte: Base <strong>de</strong> Dados LaMEM.On<strong>de</strong>: L é <strong>com</strong>primento entre apoios da peça, vão da peça (m) e d eq é o diâmetro equivalente da peça (m).A NBR 6231:1980 Postes <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira – Resistência à Flexão, prescreve apenas o métodopelo qual <strong>de</strong>ve ser feito o ensaio <strong>de</strong> resistência à flexão <strong>de</strong> postes <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, supondo a
22peça engastada na base e livre no topo, figura 2.16, simulando o sistema estrutural <strong>de</strong> postes<strong>de</strong> eletrificação.Figura 2.16: Dispositivo para ensaios <strong>de</strong> postes. Fonte: (NBR 6231:1980).O procedimento <strong>de</strong> execução do ensaio conforme a NBR 6231:1980, <strong>de</strong>termina que sejaaplicada uma carga continuamente a 30 cm do topo do poste, ate ocorrer à ruptura, <strong>de</strong> talforma que a velocida<strong>de</strong> <strong>de</strong> <strong>de</strong>formação seja constante e igual ao valor dado pela expressão:huV = K ⋅COn<strong>de</strong>: V é a velocida<strong>de</strong> <strong>de</strong> <strong>de</strong>formação em cm/min;h u é o braço <strong>de</strong> alavanca em cm;C é a circunferência na seção <strong>de</strong> engastamento em cm;K é igual à constante 0,00146.A medida das forças <strong>de</strong>ve ser efetuada através <strong>de</strong> um dinamômetro ou dispositivoequivalente, <strong>com</strong> erro inferior a 5% e cujo mostrador apresente indicador <strong>de</strong> presençano ponto <strong>de</strong> carga máxima aplicada após a ruptura do corpo-<strong>de</strong>-prova.
23A medida da flecha (x), no ponto <strong>de</strong> aplicação <strong>de</strong> carga, <strong>de</strong>ve ser feita na direção doesforço. Igualmente <strong>de</strong>ve ser medido o <strong>de</strong>slocamento do ponto <strong>de</strong> aplicação <strong>de</strong> carga(y) em direção a base do poste, em conseqüência da <strong>de</strong>formação do mesmo.0 limite <strong>de</strong> resistência da ma<strong>de</strong>ira na seção <strong>de</strong> engastamento <strong>de</strong>ve ser calculadoatravés da expressão:On<strong>de</strong>:σF=232 ⋅ π ⋅p⋅ l3CσFé o limite <strong>de</strong> resistência da ma<strong>de</strong>ira na seção <strong>de</strong> engastamento em MPa;P é a carga <strong>de</strong> ruptura em N;l é à distância da seção <strong>de</strong> engastamento ao ponto <strong>de</strong> aplicação da cargamenos o valor <strong>de</strong> (y) em cm;C é a circunferência na seção <strong>de</strong> engastamento em cm.0 Módulo <strong>de</strong> Elasticida<strong>de</strong> da ma<strong>de</strong>ira roliça <strong>de</strong>ve ser calculado pela expressão:364 ⋅ π ⋅ lE =33 ⋅ C ⋅ c2∆⋅∆ρvOn<strong>de</strong>: E é o Módulo <strong>de</strong> Elasticida<strong>de</strong> da ma<strong>de</strong>ira roliça em MPal é a distancia da seção <strong>de</strong> engastamento ao ponto <strong>de</strong> aplicação da cargamenos o valor <strong>de</strong> (y) em cmC é a circunferência na seção <strong>de</strong> engastamentoc é a circunferência no ponto <strong>de</strong> aplicação <strong>de</strong> cargaArruda et al (2006), realizaram um estudo sobre a caracterização <strong>de</strong> postes <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça,utilizados em linha <strong>de</strong> transmissão <strong>de</strong> energia, através <strong>de</strong> ensaios <strong>de</strong> flexão e <strong>com</strong>pressão.Os ensaios <strong>de</strong> flexão foram realizados segundo a norma: NBR 6231:1980 – Postes <strong>de</strong>Ma<strong>de</strong>ira – Resistência à Flexão. Os postes foram fixos na altura do engastamento em umberço plano. A carga foi então aplicada continuamente até a ruptura, Arruda et al (2006).Os ensaios <strong>de</strong> resistência à flexão foram realizados em dois postes <strong>de</strong> cada uma dasespécies estudadas. Os parâmetros e resultados do ensaio estão <strong>de</strong>monstrados na tabela 2.4,on<strong>de</strong> se po<strong>de</strong> observar uma consi<strong>de</strong>rável variabilida<strong>de</strong> entre postes da mesma espécie,indicando que uma amostragem <strong>de</strong> dois postes por espécie é insuficiente para testar aresistência <strong>de</strong> um lote <strong>de</strong> nove postes.
24Tabela 2.4 - Ensaio <strong>de</strong> Flexão <strong>de</strong> postes segundo a NBR6231/1980. Parâmetros e resultados obtidos.Fonte: ARRUDA et al (2006).Parâmetros do ensaio, ARRUDA et al (2006): X : Flecha em cm; P : Carga <strong>de</strong> ruptura, em kg; Hu :Comprimento útil do poste (altura total <strong>de</strong>scontada da área <strong>de</strong> engastamento e aplicação da carga), em cm; C :Circunferência do poste na região <strong>de</strong> engastamento, em cm; c : Circunferência do poste na região <strong>de</strong> aplicaçãoda carga, em cm. Resultados : δf : Limite <strong>de</strong> resistência à flexão, em Kgf/cm².; Ef : Módulo <strong>de</strong> elasticida<strong>de</strong>à flexão, em kgf/cm².Os valores obtidos <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> aparente e do teor <strong>de</strong> umida<strong>de</strong> foram <strong>com</strong>parados <strong>com</strong> osvalores <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> padrão para cada espécie estudada, retirados do banco <strong>de</strong> dados doIPT e os valores médios presentes no anexo E da NBR 7190:1997. A média dos resultados <strong>de</strong>cada espécie, <strong>com</strong>parando <strong>com</strong> o banco <strong>de</strong> dados do IPT (valores para ma<strong>de</strong>ira ver<strong>de</strong>), sãoapresentados na tabela 2.5. A espécie Eucalipto Citriodora apresentou resultados muitopróximos aos valores teóricos (IPT), porém, as espécies <strong>de</strong> menor <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> apresentaramuma variação <strong>de</strong> até (47%) para o módulo <strong>de</strong> elasticida<strong>de</strong>.Tabela 2.5 - Testes <strong>de</strong> flexão <strong>com</strong>parados <strong>com</strong> o banco <strong>de</strong> dados do IPT para ma<strong>de</strong>ira ver<strong>de</strong>.Fonte: ARRUDA et al (2006).Arruda et al (2006), constatou a superiorida<strong>de</strong> mecânica do Eucalipto Citriodora, não apenaspelo resultado do ensaio, mas também observando o modo <strong>de</strong> ruptura durante o ensaio <strong>de</strong>flexão, apresentado na figura 2.17. O Eucalipto Grandis apresentou uma ruptura “lisa”, oEucalipto Saligna uma ruptura “fibrosa” ao longo <strong>de</strong> seu <strong>com</strong>primento enquanto o EucaliptoCitriodora uma ruptura “fibrosa” na região <strong>de</strong> engastamento.
25Figura 2.17 : Diferentes modos <strong>de</strong> ruptura observadas após ensaio <strong>de</strong> flexão: (a) Eucalipto Grandis – ruptura lisa,(b) Eucalipto Saligna – ruptura fibrosa ao longo do poste e (c) Eucalipto Citriodora – ruptura fibrosa na base.Fonte: ARRUDA et al (2006).2.1.2.2 Ensaio pela vibração transversalEsta técnica <strong>de</strong> ensaio on<strong>de</strong> o indicador da classe é a rigi<strong>de</strong>z obtida por vibração transversal.Todas as peças são classificadas pela imposição <strong>de</strong> um impacto, através <strong>de</strong> um martelo, epela medida da propagação transversal da onda, relacionando-a <strong>com</strong> a rigi<strong>de</strong>z do materialCARREIRA (2003). A figura 2.18, retrata ensaio <strong>de</strong> peças roliças pela técnica da vibraçãotransversal, realizados no LaMEM.Figura 2.18: Ensaios <strong>de</strong> Peças Roliças pela Técnica da Vibração Transversal. Peças simplesmenteapoiadas em Tripés. Fonte: Ensaios realizados no LaMEM, CALIL (2007).O método da vibração transversal faz-se uma analogia do <strong>com</strong>portamento da vibração <strong>de</strong> umaviga <strong>com</strong> a vibração <strong>de</strong> uma massa M apoiada sobre uma mola CARREIRA (2003).
26Figura 2.19: Sistema massa-mola e viga vibrando transversalmente. Fonte: CARREIRA (2003).Equação da massa M, quando é colocada em vibração, po<strong>de</strong> ser expressa por:2⎛ d x ⎞ ⎛ dx ⎞⋅⎜ + D ⋅ ⎜ ⎟ + K ⋅ x = P2dt⎟⎝ ⎠ ⎝ dt ⎠On<strong>de</strong>:M0⋅ senω⋅tD é o amortecimento;K é a rigi<strong>de</strong>z da mola;M é massa da mola;P 0 é a força <strong>de</strong> estação igual a zero;ω é a freqüência <strong>de</strong> estação igual a zero;t é o tempo <strong>de</strong> aplicação da força;x é a coor<strong>de</strong>nada longitudinal;dx é a variação em relação à coor<strong>de</strong>nada x;dt é a variação em relação ao tempo.A equação po<strong>de</strong> ser resolvida em K e D; solução em K leva a seguinte expressão do módulo<strong>de</strong> elasticida<strong>de</strong> (MOE) para uma viga simplesmente apoiada nas extremida<strong>de</strong>s:2 3fr⋅ W ⋅LMOE =2,46 ⋅I⋅gSendo: f r é a freqüência <strong>de</strong> ressonância em hz;W é a massa da viga em kgf;L é o vão da peça em metros;I é o momento <strong>de</strong> inércia da seção transversal em cm 4 ;g é a aceleração da gravida<strong>de</strong> <strong>de</strong> 9,8 m/s 2 .Figura 2.20: Esquema <strong>de</strong> um equipamento <strong>de</strong> vibração transversal. Fonte: CARREIRA (2003).As principais vantagens <strong>de</strong>ste tipo <strong>de</strong> ensaio consistem em técnicas simples e que nãodanificam as peças, porém <strong>com</strong> a <strong>de</strong>svantagem <strong>de</strong> que a conicida<strong>de</strong> e nós influenciam nosresultados, levando a imprecisões numéricas.
272.2 CARACTERIZAÇÃO ESTRUTURALEnten<strong>de</strong>ndo-se por caracterização a <strong>de</strong>terminação das proprieda<strong>de</strong>s físicas, <strong>de</strong> resistência erigi<strong>de</strong>z das peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, a fim <strong>de</strong> elaborar tabelas específicas apresentando osvalores médios <strong>de</strong>stas proprieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> algumas espécies <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça <strong>de</strong>reflorestamento, para o dimensionamento <strong>de</strong> elementos estruturais.Com a finalida<strong>de</strong> <strong>de</strong> obter os subsídios para o projeto <strong>de</strong> estruturas <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> reflorestamento no Brasil, torna-se fundamental a criação <strong>de</strong> tabelas <strong>de</strong>caracterização <strong>de</strong> vários diâmetros e <strong>de</strong> várias espécies <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça <strong>de</strong> reflorestamento,consi<strong>de</strong>rando efetivamente a seção circular das peças, e que po<strong>de</strong>rão ser anexadas a umafutura revisão da NBR 7190.Os ensaios usuais para caracterização estrutural <strong>de</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira são:- ensaios à <strong>com</strong>pressão;- ensaios à flexão.2.2.1 Ensaios à <strong>com</strong>pressão <strong>de</strong> peças roliças estruturaisNo ensaio à <strong>com</strong>pressão através <strong>de</strong> uma prensa hidráulica, a peça estrutural é submetida auma carga uniformemente distribuída sobre a superfície do corpo <strong>de</strong> prova, numa direçãoparalela ao eixo longitudinal das fibras da ma<strong>de</strong>ira, e a carga é distribuída uniformemente aolongo da amostra, mantendo o carregamento até a ruptura, sem que ocorra flambagem.O objetivo <strong>de</strong>ste método experimental envolve a <strong>de</strong>terminação das proprieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong>resistência e rigi<strong>de</strong>z <strong>de</strong> peças submetidas à <strong>com</strong>pressão. A figura 2.21 ilustra ensaios à<strong>com</strong>pressão <strong>de</strong> corpos <strong>de</strong> prova, e os modos <strong>de</strong> ruptura <strong>de</strong> peças roliças <strong>de</strong> pequenodiâmetro.a) Prensa hidráulica b) Corpos <strong>de</strong> prova: Modos <strong>de</strong> ruptura.Figura 2.21: Ensaio à <strong>com</strong>pressão do Eucalipto Alba: fco e Eco. Fonte: CALIL (2007).
282.2.2 Ensaios à flexão <strong>de</strong> peças roliças estruturaisO objetivo <strong>de</strong>ste método <strong>de</strong> ensaio cobre a <strong>de</strong>terminação das proprieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> resistência erigi<strong>de</strong>z <strong>de</strong> vigas estruturais submetidas à flexão. A peça estrutural é submetida a um momentofletor apoiando-a próxima às suas extremida<strong>de</strong>s, em locais <strong>de</strong>nominados apoios, e aplicandocargas transversais simetricamente impostas entre estes apoios. A viga é <strong>de</strong>formada em umataxa pré-<strong>de</strong>terminada, e as observações das cargas e das <strong>de</strong>formações são feitas até queocorra a ruptura, figura 2.22.Figura 2.22: Ensaio estático <strong>de</strong> flexão <strong>com</strong> relógios <strong>com</strong>paradores <strong>de</strong> <strong>de</strong>slocamentos. Fonte: LaMEM.Fonte: Ensaios realizados no LaMEM em 2008, BRITO (2010).A gran<strong>de</strong> vantagem <strong>de</strong>stes tipos <strong>de</strong> ensaios é que os resultados são precisos, porém <strong>com</strong>osão ensaios <strong>de</strong>strutivos, apresentam a <strong>de</strong>svantagem <strong>de</strong> danificar as peças estruturais que sãosubmetidas ao carregamento até que ocorra à Ruptura.2.2.3 Ensaios <strong>de</strong> peças roliças estruturais realizados no LaMEMPara o estudo proposto nesse trabalho, foram inicialmente avaliados todos os materiaisenvolvidos em ensaios <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> reflorestamento, <strong>com</strong> base no banco<strong>de</strong> dados <strong>de</strong> vários trabalhos já <strong>de</strong>senvolvidos no Laboratório <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira e <strong>Estruturas</strong> <strong>de</strong>Ma<strong>de</strong>ira (LaMEM), para caracterização e ou classificação das peças roliças utilizadas parafins estruturais na construção civil.A caracterização segue as re<strong>com</strong>endações da ASTM D198-97 (Standard Test Methods ofStatic Tests of Lumber in Structural Sizes).
292.2.3.1 Caracterização da espécie <strong>de</strong> Eucalipto Alba (d m =7cm)Na tabela 2.6, são apresentados resultados <strong>de</strong> ensaios <strong>de</strong> <strong>com</strong>pressão, <strong>com</strong> relógios<strong>com</strong>paradores <strong>de</strong> <strong>de</strong>slocamentos, realizados em 42 (corpos-<strong>de</strong>-prova) peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iraroliça <strong>de</strong> Eucalipto Alba <strong>com</strong> pequeno diâmetro (d m =7cm)..Tabela 2.6: Ensaio à <strong>com</strong>pressão da espécie <strong>de</strong> Eucalipto Alba: fco e EcoCorpos-<strong>de</strong>-prova Densida<strong>de</strong> ρ Cerne umida<strong>de</strong> E cof co(kg/m 3 ) (%) (%) (MPa)(MPa)1 848,05 36,73 9,4 12914 59,092 782,51 39,06 13,2 15791 54,063 742,72 31,64 13,3 16552 45,384 755,99 51,66 19,5 18694 47,335 709,24 40,11 21,5 18843 45,196 872,04 36,41 10,8 22048 57,277 814,18 25,00 20,0 14331 54,178 614,27 25,71 19,7 17548 38,069 633,79 1,00 19,4 15771 44,9710 798,90 49,83 10,6 24605 46,6811 764,70 45,96 10,1 15236 52,8212 762,21 48,50 9,5 15163 45,6313 668,61 7,67 9,7 7999 40,3014 648,88 0,00 9,9 10205 45,7415 764,70 63,46 19,8 17327 46,6216 843,80 65,24 18,2 23580 56,3217 751,90 67,82 11,0 18605 43,2218 775,15 57,55 13,0 21711 54,8919 836,15 26,08 14,0 9892 54,8220 753,96 57,27 13,8 15693 47,4421 773,22 50,71 18,6 19719 53,9522 698,46 37,73 24,2 16781 39,1523 856,98 26,89 20,5 14773 60,8624 779,53 41,33 9,9 19052 46,0125 673,63 31,36 9,8 14270 48,1226 727,57 12,76 11,4 23236 53,2827 795,88 0,00 10,7 13250 55,1628 783,53 59,17 8,7 21385 45,3829 831,50 64,57 9,9 22962 55,4430 773,58 46,14 9,8 16054 51,6531 844,06 50,28 9,3 13690 59,3332 730,93 34,03 8,5 8021 49,7933 754,24 56,96 9,9 11800 47,8134 852,04 51,97 9,4 18785 60,0935 832,17 32,92 10,7 16778 51,6736 763,44 19,56 9,5 23270 53,5137 799,78 38,03 14,2 15982 51,4138 717,88 27,61 10,7 19630 43,8639 811,55 2,22 10,3 21145 60,4340 769,25 31,64 13,7 21723 47,0341 790,18 22,35 10,8 26598 57,6142 764,70 60,79 10,3 25657 47,77Média 768,23 37,52 13,029 17549 50,460Desvio padrão 61,37 18,93 4,342 4598 5,992Coeficiente <strong>de</strong> variação 26,20 11,87Valor característico 10008 41Intervalo <strong>de</strong> confiança (90%) (16382;18716) (49; 52)Fonte: CALIL (2007) apud CALIL e MOLINA (2010).
302.2.3.2 Caracterização da espécie <strong>de</strong> Eucalipto Alba (d m =7,5cm)Na tabela 2.7, são apresentados os resultados dos ensaios estáticos <strong>de</strong> flexão e <strong>com</strong> relógios<strong>com</strong>paradores <strong>de</strong> <strong>de</strong>slocamentos, para a caracterização, <strong>de</strong> 25 peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira da espécie<strong>de</strong> Eucalipto Alba <strong>com</strong> <strong>com</strong>primento <strong>de</strong> 2,5 m e diâmetro médio d m <strong>de</strong> 7,5 cm. A figura 2.23b ilustra um<strong>de</strong>stes ensaios.a) 25 peças roliças <strong>de</strong> Eucalipto Alba b) Ensaio estático <strong>de</strong> flexãoFigura 2.23: Ensaios <strong>de</strong> flexão <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong> Eucalipto Alba: L=2,5m e d m =7,5cm. Fonte: CALIL (2007).Tabela 2.7: Caracterização da espécie <strong>de</strong> Eucalipto Alba: L = 2,5 m e dm = 7,5 cmPeças estruturaisDensida<strong>de</strong> ρ Cerne Umida<strong>de</strong>MOEMOR(kg/m 3 )(%)(%)(MPa)(MPa)1 1003,40 36,73 13,5 15856 1092 1081,72 44,44 15,3 15392 713 1028,83 47,72 15,2 15423 1154 1102,13 46,08 14,3 14210 1015 1036,35 32,11 13,1 13699 986 1062,10 9,18 27 10299 757 1015,99 41,87 25,2 13723 848 1035,38 41,87 20,8 13255 819 1070,05 4,79 21,4 12312 7710 992,30 52,44 13,7 14511 8611 1034,15 54,07 14,7 13171 8812 1007,57 32,11 16,3 11562 7913 1018,97 54,29 15,2 13775 9214 1104,24 28,22 15,4 15712 10215 1047,14 32,65 16,1 12862 8716 1053,97 3,70 18,2 15741 9617 1032,78 58,78 17,7 14251 8418 1063,70 44,44 15,5 15358 9219 1049,67 32,65 14,4 15910 11220 1018,09 51,84 15,3 17124 9921 1069,83 23,31 16,8 15008 9822 722,85 33,71 16,5 6380 5223 1068,04 20,10 20,8 14953 8924 893,59 34,36 17,8 12108 8325 947,21 67,82 17,3 9650 83Média 1022,40 37,17 17,10 13690 89Desvio Padrão 77,22 16,33 3,50 2366 13,70Fonte: CALIL (2007) apud Coeficiente <strong>de</strong> variação 17,28 15,35CALIL e MOLINA (2010). Valor característico 9809,76 66,81Intervalos <strong>de</strong> confiança a 90% (12911;14468) (84,77;93,78)2.2.3.3 Classificação da espécie <strong>de</strong> Eucalipto Citriodora (d m =7cm)Na tabela 2.8, são apresentados os resultados dos ensaios realizados no LaMEM, <strong>com</strong> Técnica daVibração Transversal, para a caracterização, <strong>de</strong> 66 peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> pequenos diâmetrosda espécie <strong>de</strong> Eucalipto Citriodora <strong>com</strong> <strong>com</strong>primento <strong>de</strong> 4,5 m e <strong>de</strong> 7 cm <strong>de</strong> diâmetro em média. Osvalores do Módulo Dinâmico foram calculados pela equação <strong>de</strong> MOE apresentada no subitem 2.1.2.2.
31Tabela 2.8: Classificação da espécie <strong>de</strong> Eucalipto Citriodora: L = 4,50 m e d m = 7 cm. CALIL (2007).Nº PecaPeso(N)Frequência fr(Hz)Diâmetro da Base(cm)Diâmetro do Topo(cm)DiâmetroMédio dm(cm)Inércia(cm4)MóduloDinâmico(GPa)1 173,80 6,95 9,00 6,50 7,75 177,08 16,752 199,00 7,55 8,50 7,00 7,75 177,08 22,633 164,90 6,71 7,75 6,00 6,88 109,66 23,924 161,60 6,71 8,25 6,75 7,50 155,32 16,555 109,80 6,46 7,00 5,50 6,25 74,90 21,626 197,40 7,64 8,50 7,00 7,75 177,08 22,997 166,10 6,75 8,50 6,25 7,38 145,22 18,418 133,00 6,78 7,75 6,00 6,88 109,66 19,709 134,80 5,91 8,25 5,50 6,88 109,66 15,1710 171,00 6,89 8,25 6,25 7,25 135,62 21,1511 159,80 6,56 9,00 5,75 7,38 145,22 16,7312 157,80 6,23 8,00 6,25 7,13 126,51 17,1113 215,20 7,33 9,50 7,25 8,38 241,50 16,9214 159,30 6,85 7,75 6,50 7,13 126,51 20,8815 157,10 6,08 9,00 5,75 7,38 145,22 14,1316 178,20 6,55 8,25 6,00 7,13 126,51 21,3517 136,10 5,91 7,75 5,75 6,75 101,90 16,4818 145,30 6,51 7,25 6,00 6,63 94,56 23,0119 171,30 6,63 8,75 6,00 7,38 145,22 18,3220 182,50 7,08 9,00 7,00 8,00 201,06 16,0821 149,60 6,30 8,00 6,25 7,13 126,51 16,5822 159,80 6,38 8,25 5,75 7,00 117,86 19,5023 166,50 6,82 7,75 6,50 7,13 126,51 21,6324 174,00 6,55 8,00 6,50 7,25 135,62 19,4525 133,90 7,06 7,75 6,00 6,88 109,66 21,5026 151,20 6,53 9,00 6,75 7,88 188,79 12,0727 164,30 6,61 8,50 6,50 7,50 155,32 16,3328 143,80 6,71 8,00 5,75 6,88 109,66 20,8629 151,40 6,00 9,00 6,00 7,50 155,32 12,4030 132,90 6,35 8,00 5,75 6,88 109,66 17,2731 130,90 6,41 7,50 5,50 6,50 87,62 21,6932 124,20 6,17 8,50 5,25 6,88 109,66 15,2333 121,30 5,38 8,25 5,75 7,00 117,86 10,5334 169,70 6,60 8,75 6,75 7,75 177,08 14,7535 155,50 6,42 8,00 6,00 7,00 117,86 19,2136 218,20 7,54 9,00 6,50 7,75 177,08 24,7537 119,90 6,12 6,50 5,25 5,88 58,48 27,1338 152,60 6,30 7,75 6,00 6,88 109,66 19,5239 167,40 7,36 8,25 6,25 7,25 135,62 23,6340 122,80 6,05 7,25 5,25 6,25 74,90 21,2041 124,90 5,69 6,60 5,20 5,90 59,48 24,0242 165,90 6,57 7,90 6,10 7,00 117,86 21,4743 142,70 6,23 7,50 5,90 6,70 98,92 19,7844 143,50 6,14 9,40 5,70 7,55 159,50 11,9845 177,60 7,41 8,50 6,90 7,70 172,56 19,9746 172,80 7,37 8,40 6,90 7,65 168,12 19,7347 156,80 6,73 9,00 6,50 7,75 177,08 14,1748 166,10 6,82 7,70 6,40 7,05 121,26 22,5149 135,90 6,21 7,60 5,90 6,75 101,90 18,1750 133,20 6,22 7,70 5,50 6,60 93,14 19,5551 129,30 5,92 8,50 6,50 7,50 155,32 10,3152 151,60 7,09 7,80 6,30 7,05 121,26 22,2153 146,00 6,20 8,00 6,20 7,10 124,74 15,9054 148,30 6,84 8,20 6,00 7,10 124,74 19,6555 134,80 5,79 8,00 5,80 6,90 111,27 14,3556 117,20 6,10 7,60 5,50 6,55 90,35 17,0557 144,90 6,12 8,00 5,70 6,85 108,08 17,7458 162,90 6,90 8,20 6,00 7,10 124,74 21,9759 153,30 6,80 8,00 6,20 7,10 124,74 20,0860 135,40 6,15 7,50 5,80 6,65 96,00 18,8561 164,70 6,52 8,50 6,10 7,30 139,40 17,7562 185,00 7,45 8,90 6,90 7,90 191,20 18,9863 148,00 6,62 7,80 6,10 6,95 114,53 20,0164 138,80 6,31 8,80 6,20 7,50 155,32 12,5765 143,60 6,28 8,00 6,10 7,05 121,26 16,5066 173,80 6,45 8,50 6,10 7,30 139,40 18,33Média 154,26 6,56 8,16 6,12 7,14 130,88 18,62
322.2.3.4 Caracterização da espécie <strong>de</strong> Eucalipto Citriodora (d m =26,4cm)Na tabela 2.9, são apresentados os resultados dos ensaios estáticos <strong>de</strong> flexão e <strong>com</strong> relógios<strong>com</strong>paradores <strong>de</strong> <strong>de</strong>slocamentos, para a caracterização, <strong>de</strong> 25 peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira daespécie <strong>de</strong> Eucalipto Citriodora <strong>com</strong> <strong>com</strong>primento <strong>de</strong> 6,01 m e diâmetro médio d m <strong>de</strong> 26,4 cm.Figura 2.24: Ensaios <strong>de</strong> flexão <strong>com</strong> peças roliças c/ Eucalipto Citriodora: L = 6,01 m e d m = 26,4 cm.Modo <strong>de</strong> ruptura: fratura fibrosa “dúctil”, no centro da viga. Fonte: CALIL (2007).Tabela 2.9: Caracterização da espécie <strong>de</strong> Eucalipto Citriodora: L = 6,01 m e d m = 26,4 cm.Peça L (cm) d m (cm) ρ (kg/m³) MOE (MPa) MOR (MPa)1 600 28.5 1062 16083 1032 605 26.9 928 16287 1023 603 27.4 1070 20713 1054 603 27.7 1013 18549 1075 603 25.9 1034 18371 966 590 26.6 988 17416 1037 607 25.3 1047 25354 1238 610 25.4 1042 23817 1189 606 28.9 1009 13401 8210 603 27.7 1054 19946 10611 603 26.1 1055 22861 13412 605 26.3 930 19817 13013 615 25.7 1085 19055 12114 600 25.1 1032 21089 11415 594 26.3 885 16181 8416 590 26.2 990 18920 10617 590 27.8 1010 15336 8118 604 29.9 975 15562 9219 604 25.7 1055 25729 12820 608 25.8 1016 17018 12021 573 25.2 1011 15262 10022 602 23.7 1039 20359 11923 608 24.0 1037 23758 10924 608 26.5 1008 16943 9125 603 25.8 1035 20084 106Média 601 26.4 1016 19116 107Desvio Padrão 8.5 1.45 47.1 3314.2 14.7Coef. <strong>de</strong> Variação (%) 1.4 5.5 4.6 17.3 13.7Fonte: CALIL et al (2006) apud CALIL (2007).
332.2.3.5 Classificação da espécie <strong>de</strong> Eucalipto Citriodora (d m =34,3cm)Na tabela 2.10, são apresentados os resultados dos ensaios estáticos <strong>de</strong> flexão e <strong>com</strong>relógios <strong>com</strong>paradores <strong>de</strong> <strong>de</strong>slocamentos, para a classificação, <strong>de</strong> 23 peças roliças <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira da espécie <strong>de</strong> Eucalipto Citriodora <strong>com</strong> <strong>com</strong>primento médio <strong>de</strong> 11,4 m e diâmetromédio d m <strong>de</strong> 34,3 cm, ensaiados “in loco” utilizando-se uma retro escava<strong>de</strong>ira e um caminhão,figura 2.25.Figura 2.25: Ensaios das peças roliças c/ Eucalipto Citriodora: Lm = 11,4 m e d m = 34,3 cm. Fonte: CALIL (2007).Tabela 2.10: Classificação da espécie <strong>de</strong> Eucalipto Citriodora: Lm = 11,4 m e d m = 34,3 cmFonte: CALIL et al (2006) apud CALIL (2007).
342.2.3.6 Caracterização da espécie <strong>de</strong> Pinus Oocarpa (d m =42cm)Na tabela 2.11, são apresentados os resultados dos ensaios estáticos <strong>de</strong> flexão e <strong>com</strong>relógios <strong>com</strong>paradores <strong>de</strong> <strong>de</strong>slocamentos, para a caracterização, <strong>de</strong> 12 peças roliças <strong>de</strong>Pinus Oocarpa <strong>com</strong> <strong>com</strong>primento <strong>de</strong> 6,25 m e diâmetro médio d m <strong>de</strong> 42,0 cm, ensaiados noLAMEM. Ocorreram rupturas bruscas por torção, nos ensaios <strong>com</strong> as peças roliças <strong>de</strong> PinusOocarpa, figura 2.26b, pois as peças eram grã-espiraladas <strong>com</strong> <strong>com</strong>primento em uma volta<strong>com</strong>pleta menor que 10m.a) Ensaio <strong>de</strong> flexão Pinus Oocarpa b) Ruptura FrágilFigura 2.26: Detalhe do ensaio das peças roliças c/ Pinus Oocarpa: L= 6,25m e dm = 42 cm. Fonte: Base <strong>de</strong> dados LaMEM.Modo <strong>de</strong> ruptura: fratura lisa “frágil” (brusca), no centro da viga. Fonte: CALIL (2007).Tabela 2.11: Caracterização da espécie <strong>de</strong> Pinus Oocarpa: L= 6,25m e d m = 42 cm.Fonte: CALIL et al (2006) apud CALIL (2007).2.2.3.7 Caracterização da espécie <strong>de</strong> Eucalipto CamaldulensisNo segundo semestre <strong>de</strong> 2008 e início <strong>de</strong> 2009, no LaMEM, foram realizados diversosensaios <strong>de</strong> caracterização <strong>de</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira da espécie <strong>de</strong> EucaliptoCamaldulensis, para fins estruturais. Na seqüência estão apresentadas uma série <strong>de</strong> tabelas<strong>com</strong> resultados <strong>de</strong>sses ensaios.
35Tabela 2.12: Classificação Eucalipto Camaldulensis – 11 anos (Lote: SAF 97)PeçaNum.L(m)d topo(m)d base(m)Peso(kg)d m(cm)01 2,01 22,50 23,50 79,40 23,3902 2,00 22,00 23,00 80,50 23,6203 2,00 21,00 22,50 69,70 21,9604 2,04 21,50 23,00 74,75 22,6005 1,99 21,50 23,00 71,25 22,2806 2,02 22,50 23,50 79,55 24,12Fonte: MOLINA (2009).Tabela 2.13: Classificação Eucalipto Camaldulensis – 20 anos (Lote: SAF 76)PeçaNum.L(m)d topo(m)d base(m)Peso(kg)d m(cm)01 1,99 22,50 24,02 97,75 23,8702 2,05 23,50 24,50 101,55 24,1903 2,00 21,00 21,50 79,10 21,8404 2,03 22,02 24,00 87,90 22,6605 2,05 20,00 23,00 82,00 21,5206 2,00 19,50 23,00 78,50 21,71Fonte: MOLINA (2009).Tabela 2.14: Classificação Eucalipto Camaldulensis – 05 anos (Lote analisado: SAF 2003)PeçaNum.L(m)d topo(m)d base(m)Peso(kg)d m(cm)01 2,07 19,50 21,20 52,35 19,8602 2,00 18,50 20,00 45,0 18,9103 1,99 18,00 19,50 46,30 19,0304 2,05 19,50 21,00 51,90 20,3105 2,02 17,00 19,00 45,45 19,3506 2,00 19,00 20,50 51,05 19,86Fonte: MOLINA (2009).Tabela 2.15: Classificação Eucalipto Camaldulensis – 04 anos (Lote: SAF 99)PeçaNum.L(m)d topo(m)d base(m)Peso(kg)d m(cm)01 1,99 19,50 21,00 56,55 20,3102 2,00 19,30 21,00 56,40 20,1103 2,01 18,40 19,00 50,45 19,2304 2,00 16,80 17,80 44,05 18,0205 2,01 18,50 19,00 51,55 19,2906 2,05 19,80 21,00 63,70 21,52Fonte: MOLINA (2009).Tabela 2.16: Classificação Eucalipto Camaldulensis – 04 anos(Lote: SAF 2004 (Barra))PeçaNum.L(m)d topo(m)d base(m)Peso(kg)d m(cm)01 2,00 11,50 13,50 17,15 12,8002 2,05 12,20 14,00 19,80 13,8103 2,10 12,70 14,70 20,25 13,3004 2,05 11,50 13,00 17,95 12,9905 2,05 13,00 13,80 19,80 13,5006 2,10 12,00 14,70 21,45 13,69Fonte: MOLINA (2009).
36Tabela 2.17: Classificação Eucalipto Camaldulensis – 04 anos (Lote: SAF 2004 (Atalho))PeçaNum.L(m)d topo(m)d base(m)Peso(kg)d m(cm)01 2,00 12,00 14,00 18,00 13,0502 2,02 12,20 13,90 18,25 13,0503 2,00 11,80 12,50 15,60 12,1604 2,07 13,00 15,30 20,65 14,3005 2,15 12,80 13,20 17,95 13,1106 1,95 12,80 14,00 20,60 13,81Fonte: MOLINA (2009).Tabela 2.18: Resultados Eucalipto Camaldulensis – 11 anos (Lote: SAF 97)PeçaNum.L(m)Conicida<strong>de</strong>(cm/m)d eq(cm)U(%)ρ 12%(kg/m 3 )E c,0(MPa)MOE(MPa)MOR(MPa)f c,0(MPa)f v(MPa)01 2,01 0,77 23,39 22,7 - 20722 11390 - 24,83 -02 2,00 0,95 23,62 24,2 - 23083 11890 - 34,42 -03 2,00 0,64 21,96 23,0 - 10469 13360 74,67 35,19 -04 2,04 1,53 22,60 25,3 660 9972 12960 71,36 33,05 8,4005 1,99 1,59 22,28 21,1 - 17782 13340 97,39 43,37 -06 2,02 0,70 24,12 26,6 - 10728 10940 - 33,67 -Média 2,01 0,52 22,99 23,82 660 15459 12310 81,14 34,08 8,40Fonte: MOLINA (2009).Tabela 2.19: Resultados Eucalipto Camaldulensis – 20 anos (Lote: SAF 76)PeçaNum.L(m)Conicida<strong>de</strong>(cm/m)d eq(cm)U(%)ρ 12%(kg/m 3 )E c,0(MPa)MOE(MPa)MOR(MPa)f c,0(MPa)f v(MPa)01 1,99 1,46 23,87 20,6 - 20077 14140 - 46,99 -02 2,05 0,76 24,19 28,2 - - 14800 - - -03 2,00 0,99 21,84 21,8 1153 10529 17620 72,49 - 15,4804 2,03 1,54 22,66 24,5 - 24565 16420 - - -05 2,05 1,79 21,52 22,5 - 12956 16960 86,79 - -06 2,00 2,58 21,71 23,9 - 12087 14990 96,09 46,65 -Média 2,02 0,76 22,63 23,58 1153 16043 15820 85,12 46,82 15,48Fonte: MOLINA (2009).Tabela 2.20: Resultados - Eucalipto Camaldulensis – 05 anos (Lote: SAF 2003)PeçaNum.L(m)Conicida<strong>de</strong>(cm/m)d eq(cm)U(%)ρ 12%(kg/m 3 )E c,0(MPa)MOE(MPa)MOR(MPa)f c,0(MPa)f v(MPa)01 2,07 1,57 19,86 44,1 - - 12210 73,58 - -02 2,00 1,53 18,91 28,2 - 12846 10270 67,29 27,28 -03 1,99 1,34 19,03 28,0 - 11244 10690 68,23 27,34 -04 2,05 1,70 20,31 28,4 - - 11490 57,93 - -05 2,02 1,43 19,35 24,0 540 8000 11290 58,60 19,01 7,9806 2,00 1,79 19,86 32,2 - 22000 9810 63,89 24,83 -Média 2,02 0,78 19,55 30,82 540 13522 10960 64,92 24,62 7,98Fonte: MOLINA (2009).Tabela 2.21: Resultados Eucalipto Camaldulensis – 04 anos (Lote: SAF 99)PeçaNum.L(m)Conicida<strong>de</strong>(cm/m)d eq(cm)U(%)ρ 12%(kg/m 3 )E c,0(MPa)MOE(MPa)MOR(MPa)f c,0(MPa)f v(MPa)01 1,99 1,14 20,31 26,4 - 16593 14860 73,32 31,15 -02 2,00 1,02 20,11 23,8 - 16694 15270 84,85 35,13 -03 2,01 1,08 19,23 24,4 - 13400 15510 86,38 33,41 -04 2,00 1,24 18,02 23,4 583 18236 15060 85,53 33,77 11,0405 2,01 0,76 19,29 23,2 - - 16290 92,97 34,20 -06 2,05 1,11 21,52 22,6 - - 14620 76,85 - -Média 2,01 0,53 19,75 23,97 583 16231 15270 83,32 33,53 11,04Fonte: MOLINA (2009).
37Tabela 2.22: Resultado Eucalipto Camaldulensis – 04 anos (Lote: SAF 2004 (Barra))PeçaNum.L(m)Conicida<strong>de</strong>(cm/m)d eq(cm)U(%)ρ 12%(kg/m 3 )E c,0(MPa)MOE(MPa)MOR(MPa)f c,0(MPa)f v(MPa)01 2,00 1,33 12,80 23,6 500 18919 13640 70,97 29,48 8,8902 2,05 1,08 13,81 26,7 - 13670 14400 72,52 28,88 -03 2,10 1,53 13,30 25,4 - 9767 16900 69,57 28,65 -04 2,05 1,46 12,99 27,5 - 11987 14550 72,42 26,08 8,5905 2,05 1,15 13,50 35,3 - 17563 13150 61,50 26,39 -06 2,10 2,00 13,69 25,8 500 4470 14120 70,57 26,27 5,51Média 2,06 0,71 13,34 27,38 500 12729 14460 69,59 27,62 7,66Fonte: MOLINA (2009).Tabela 2.23: Resultados Eucalipto Camaldulensis – 04 anos (Lote: SAF 2004 (Atalho))PeçaNum.L(m)Conicida<strong>de</strong>(cm/m)d eq(cm)U(%)ρ 12%(kg/m 3 )E c,0(MPa)MOE(MPa)MOR(MPa)f c,0(MPa)f v(MPa)01 2,00 1,44 13,05 26,0 - 12495 14140 72,54 27,86 -02 2,02 1,79 13,05 28,9 - 24847 13010 71,42 25,00 -03 2,00 1,02 12,16 32,4 - 5469 13110 68,98 24,54 -04 2,07 1,24 14,30 27,8 510 7277 11800 64,47 24,77 6,1305 2,15 1,27 13,11 34,8 480 7533 15980 66,05 23,78 7,5906 1,95 1,40 13,81 39,3 - 6765 11150 69,68 28,04 -Média 2,03 0,68 13,25 31,53 495 10731 13200 68,86 25.66 6,86Fonte: MOLINA (2009).Na sequência são apresentadas algumas fotos dos ensaios realizados em 2008 no LaMEM.Figura 2.27: Ensaio estático à flexão <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong> Eucalipto Camaldulensis (ensaio <strong>com</strong> aneldinamométrico e relógio <strong>com</strong>parador). Fonte: Fotos tiradas pelo autor, em ensaios realizados no LaMEM.Figura 2.28: : Ensaio estático à flexão: Modo <strong>de</strong> ruptura da peça roliça <strong>de</strong> Eucalipto Camaldulensis 20 anos.Lote: SAF 76: L = 2,00 m e Deq = 21,84 cm. Fonte: Fotos tiradas pelo autor, em ensaios realizados no LaMEM.
38a) Prensa INSTRON. b) Corpo-<strong>de</strong>-prova: Modo <strong>de</strong> ruptura c/ 5 divisões.Figura 2.29: Ensaio à <strong>com</strong>pressão, peças roliças c/ Eucalipto Camaldulensis 20 anos (Lote: SAF 76):Deq =23,87 cm. Resultado da resistência à <strong>com</strong>pressão paralela às fibras f c,0 =46,99 MPa.Fonte: Fotos tiradas pelo autor BRITO (2010), em ensaios realizados no LaMEM.2.2.3.8 Caracterização da espécie <strong>de</strong> Eucalipto CloezianaAinda no segundo semestre <strong>de</strong> 2008 e início <strong>de</strong> 2009, no LaMEM, também foram realizadosdiversos ensaios <strong>de</strong> caracterização <strong>de</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira da espécie <strong>de</strong> EucaliptoCloeziana, para fins estruturais. Na seqüência estão apresentadas duas tabelas <strong>com</strong>resultados <strong>de</strong>sses ensaios.Tabela 2.24: Classificação Eucalipto Cloenziana – 13 anos (Lote: SAF 75 x 74)PeçaNum.L(m)d topo(m)d base(m)Peso(kg)d m(cm)01 2,05 11,50 12,50 23,50 12,3502 2,02 12,00 13,00 25,40 12,9903 2,07 13,50 14,00 31,30 14,3204 2,02 13,50 14,00 29,35 13,6705 2,10 12,40 13,50 27,20 13,2306 2,07 11,80 12,00 22,50 11,72Fonte: MOLINA (2009).Tabela 2.25: Resultados Eucalipto Cloenziana – 13 anos ( Lote: SAF 75 x 74)PeçaNum.L(m)Conicida<strong>de</strong>(cm/m)d eq(cm)U(%)ρ 12%(kg/m 3 )E c,0(MPa)MOE(MPa)MOR(MPa)f c,0(MPa)f v(MPa)01 2,05 1,00 12,35 27,8 870 13246 28240 126,41 42,45 11,7702 2,02 1,00 12,99 26,7 - 8787 22370 106,36 39,58 -03 2,07 0,50 14,32 23,5 - 5571 24540 113,18 37,81 -04 2,02 0,50 13,67 20,0 870 22919 26710 143,71 47,92 12,8505 2,10 1,10 13,23 23,2 - 13036 23050 113,54 44,16 -06 2,07 0,20 11,72 31,02 976 21226 23070 144,84 56,59 10,73Média 2,06 0,36 13,04 25,37 905,33 14130 24660 124,67 44,75 11,78Fonte: MOLINA (2009).
393 DURABILIDADE E TRATAMENTO DA MADEIRAA Durabilida<strong>de</strong> da ma<strong>de</strong>ira é a proprieda<strong>de</strong> <strong>de</strong> resistir, em maior ou menor grau, aoataque <strong>de</strong> agentes <strong>de</strong>struidores, sob condição natural <strong>de</strong> uso, conforme <strong>de</strong>scrito naNBR 8456:1984.Segundo CALIL et al (2006), usualmente, espera-se bom <strong>de</strong>sempenho sobre toda avida do elemento estrutural. O elemento chave para esta previsão é suadurabilida<strong>de</strong>, <strong>de</strong>finida <strong>com</strong>o a capacida<strong>de</strong> <strong>de</strong> um produto manter seu <strong>de</strong>sempenhoacima <strong>de</strong> valores mínimos preestabelecidos, em consonância <strong>com</strong> os usuários, nascondições previstas <strong>de</strong> uso.Um gran<strong>de</strong> número <strong>de</strong> agentes ambientais tem o potencial <strong>de</strong> reduzir a performanceda ma<strong>de</strong>ira ao longo do tempo. O projetista, porém, po<strong>de</strong> garantir a durabilida<strong>de</strong>usando uma <strong>com</strong>binação <strong>de</strong> três fatores, CALIL et al (2006):• Melhor <strong>de</strong>talhamento <strong>de</strong> projetoFinalida<strong>de</strong>: projeto mais eficiente, on<strong>de</strong> são consi<strong>de</strong>radas:- proteção contra chuva e raios solares;- drenagem rápida da água;- secagem das áreas úmidas.• Tratamento preservativo- preservação química <strong>com</strong> impregnação do produto preservativo sob pressão emautoclave;- e tratamento superficial.• Inspeção, manutenção e reparosA inspeção correspon<strong>de</strong> a vistorias periódicas e sistemáticas, para a avaliação <strong>de</strong>sinais <strong>de</strong> <strong>de</strong>terioração, tais <strong>com</strong>o: <strong>de</strong>scoloração, goteiras, apodrecimentos em áreasúmidas, aparecimento <strong>de</strong> fungos e ataque <strong>de</strong> insetos. A manutenção e os reparostêm por finalida<strong>de</strong>: remover sujeiras para evitar formação <strong>de</strong> acúmulos <strong>de</strong> umida<strong>de</strong>;<strong>de</strong>sentupir e limpar as calhas e os drenos <strong>de</strong> água; reparar coberturas e telhas;adicionar coberturas on<strong>de</strong> necessário; refazer os acabamentos protetores no tempoa<strong>de</strong>quado.Observação: um importante aspecto é sempre registrar o trabalho realizado paraposterior verificação.
403.1 DETERIORAÇÃO DA MADEIRAA <strong>de</strong>terioração da ma<strong>de</strong>ira é um processo que altera <strong>de</strong>sfavoravelmente as suasproprieda<strong>de</strong>s CALIL et al (2006). De forma Simplificada, po<strong>de</strong> ser atribuída por duascausas principais: agentes bióticos (vivos) e agentes abióticos (não vivos).Os agentes bióticos são principalmente os fungos, insetos e furadores marinhos.Estes organismos necessitam <strong>de</strong> algumas condições para sua sobrevivência, entreelas: temperatura, oxigênio, umida<strong>de</strong> e fonte a<strong>de</strong>quada <strong>de</strong> alimento, geralmente ama<strong>de</strong>ira. Embora o grau <strong>de</strong> <strong>de</strong>pendência <strong>de</strong>stes parâmetros seja variável, cada umprecisa estar presente para ocorrer à <strong>de</strong>terioração. Conforme CALIL et al (2006), asprincipais características <strong>de</strong>sta <strong>de</strong>terioração são:• Apodrecimento ocasionado por fungos: é um problema muito <strong>com</strong>um. Ama<strong>de</strong>ira é um material higroscópico; uma alta umida<strong>de</strong> cria um ambiente i<strong>de</strong>al para o<strong>de</strong>senvolvimento <strong>de</strong> fungos. Os sintomas incluem a perda <strong>de</strong> resistência,amolecimento, <strong>de</strong>sintegração e <strong>de</strong>scoloração. Em locais on<strong>de</strong> o teor <strong>de</strong> umida<strong>de</strong>médio é abaixo <strong>de</strong> 20 %, não existe <strong>de</strong>terioração da ma<strong>de</strong>ira. As fontes típicas <strong>de</strong>apodrecimento incluem vazamentos no telhado, <strong>de</strong>talhamento ina<strong>de</strong>quado <strong>de</strong>projeto estrutural, e alta umida<strong>de</strong> relativa do local.• Infestação <strong>de</strong> insetos: várias espécies <strong>de</strong> insetos, <strong>com</strong>o cupins, brocas entreoutros, usam a ma<strong>de</strong>ira <strong>com</strong>o abrigo e ou fonte <strong>de</strong> alimentação. Neste caso, a altaumida<strong>de</strong> não é essencial e o risco <strong>de</strong> infestação é gran<strong>de</strong>. Alguns tipos <strong>de</strong> ataques<strong>de</strong> insetos indicam a necessida<strong>de</strong> do conhecimento <strong>de</strong> sua extensão, enquantooutros po<strong>de</strong>m ser menos prejudiciais. Entretanto, a correta i<strong>de</strong>ntificação é essencial.Os agentes abióticos (não vivos) incluem os condicionantes físicos, mecânicos,químicos e climáticos. Embora <strong>de</strong>strutivos, os agentes abióticos po<strong>de</strong>m tambémdanificar o tratamento preservativo, expondo a ma<strong>de</strong>ira não tratada ao ataque <strong>de</strong>agentes bióticos.• Abrasão mecânica: a abrasão mecânica é provavelmente o agente físico maissignificante <strong>de</strong> <strong>de</strong>terioração principalmente em pontes <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira. É causado porvários fatores e varia consi<strong>de</strong>ravelmente nos seus efeitos na estrutura. O mais<strong>com</strong>um é a abrasão do veículo que produz gastos na superfície <strong>de</strong> rolamento,reduzindo a seção efetiva <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira. Obviamente exemplos <strong>de</strong>ste dano ocorrem notabuleiro, on<strong>de</strong> a abrasão produz <strong>de</strong>gradação da superfície <strong>de</strong> revestimento e do
41guarda rodas. Danos mecânicos mais severos po<strong>de</strong>m ser causados por sobrecargas<strong>de</strong> veículos, recalques diferenciais e impactos <strong>de</strong> entulhos no canal <strong>de</strong> fluxo.• Luz ultravioleta: a ação da luz ultravioleta do sol quimicamente <strong>de</strong>grada a ligninada superfície da ma<strong>de</strong>ira. A <strong>de</strong>gradação ultravioleta causa escurecimento emma<strong>de</strong>iras claras e clareamento em ma<strong>de</strong>iras escuras, mas este dano penetrasomente em uma pequena espessura da superfície da peça. Esta ma<strong>de</strong>iradanificada é levemente enfraquecida, mas a profundida<strong>de</strong> do dano tem poucainfluência na resistência, exceto on<strong>de</strong> esta camada é removida <strong>de</strong> forma contínua,reduzindo as dimensões da peça.• Corrosão: a <strong>de</strong>gradação da ma<strong>de</strong>ira por corrosão metálica é freqüentementenegligenciada <strong>com</strong>o causa <strong>de</strong> <strong>de</strong>terioração, principalmente em pontes. Este tipo <strong>de</strong><strong>de</strong>gradação po<strong>de</strong> ser significante em algumas situações, particularmente emambiente marinho on<strong>de</strong> a água salina está presente e acelera a <strong>de</strong>gradação. Acorrosão se inicia quando a umida<strong>de</strong> da ma<strong>de</strong>ira reage <strong>com</strong> o aço no conectormetálico, <strong>de</strong>spren<strong>de</strong>ndo íons férricos que <strong>de</strong>terioram as pare<strong>de</strong>s das células dama<strong>de</strong>ira. Conforme a corrosão progri<strong>de</strong>, o conector metálico torna-se uma célulaeletrolítica <strong>com</strong> um pólo ácido (ânodo) e um pólo alcalino (cátodo).Embora as condições no cátodo não sejam severas, a aci<strong>de</strong>z no ânodo causa ahidrólise da celulose e reduz drasticamente a resistência da ma<strong>de</strong>ira na zonaafetada. A ma<strong>de</strong>ira atacada sempre adquire coloração escura e <strong>de</strong> aparência mole.Em muitas espécies <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira a <strong>de</strong>scoloração sempre ocorre no contato do aço<strong>com</strong> o cerne. Além <strong>de</strong>sta <strong>de</strong>terioração por corrosão, as condições <strong>de</strong> alta umida<strong>de</strong>associada <strong>com</strong> o dano po<strong>de</strong>m favorecer o aparecimento <strong>de</strong> fungos apodrecedores.Conforme a corrosão progri<strong>de</strong>, a toxida<strong>de</strong> dos íons metálicos e o baixo pH nama<strong>de</strong>ira eventualmente eliminam o ataque por fungos, embora o apodrecimentopossa continuar a alguma distância da zona afetada. O efeito da corrosão metálicapo<strong>de</strong> ser limitado usando conectores galvanizados ou não ferrosos.• Degradação química: em casos isolados, a presença <strong>de</strong> ácidos ou bases po<strong>de</strong>causar dano à ma<strong>de</strong>ira. Bases fortes atacam a hemicelulose e lignina, <strong>de</strong>ixando ama<strong>de</strong>ira esbranquiçada. Ácidos fortes atacam a celulose e hemicelulose, causandoperda <strong>de</strong> massa e resistência. O dano da ma<strong>de</strong>ira por ácido é <strong>de</strong> cor escura e suaaparência é similar a da ma<strong>de</strong>ira danificada por fogo. Não é <strong>com</strong>um o contato <strong>de</strong>produtos químicos fortes na ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> coberturas e pontes, senão aci<strong>de</strong>ntalmente.
42• Remoção <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira: é muito <strong>com</strong>um encontrar a ma<strong>de</strong>ira danificada pelaremoção <strong>de</strong> suas partes para instalação <strong>de</strong> utilida<strong>de</strong>s, por reformas e outrasativida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> carpintaria. O corte ou a remoção <strong>de</strong> vigas tracionadas é <strong>com</strong>um. Aredução da seção transversal <strong>de</strong> vigas po<strong>de</strong> diminuir sua capacida<strong>de</strong> resistente.• Movimento <strong>de</strong> nós e distorções: as ligações, quando montadas <strong>com</strong> ma<strong>de</strong>iraroliça ver<strong>de</strong> e <strong>de</strong>ixadas para secar, po<strong>de</strong>m resultar em retração, fissuras, distorçõesou outras formas <strong>de</strong> ruptura local. Cavilhas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iras duras e entalhes po<strong>de</strong>mpartir ou se <strong>de</strong>slocar. Retração e falta <strong>de</strong> <strong>de</strong>talhamento <strong>de</strong> projeto ou inexistência <strong>de</strong>conectores não são problemas in<strong>com</strong>uns em novas estruturas.• Instabilida<strong>de</strong>: este efeito po<strong>de</strong> ser visto em <strong>de</strong>slocamentos laterais excessivos ouem movimento <strong>de</strong> pórtico, usualmente causado por danos, corte ou falta <strong>de</strong> barras<strong>de</strong> contraventamento.• Flechas: po<strong>de</strong> indicar carregamento excessivo, que precisa ser corrigido. Emestruturas antigas a flecha po<strong>de</strong> ocorrer <strong>de</strong>vido ao efeito da fluência ou da secagem<strong>de</strong> barras aplicadas na condição ver<strong>de</strong>. Isto po<strong>de</strong> não conduzir a problemasestruturais.• Fissuras: tipicamente é o resultado da secagem da ma<strong>de</strong>ira ver<strong>de</strong>, in loco.Embora preocupantes, as fissuras têm pequena importância estrutural. Emestruturas antigas, po<strong>de</strong>m permanecer presentes por décadas e somenteobservadas em <strong>de</strong>slocamentos não estruturais. Ocasionalmente, se as fissuras são<strong>de</strong> gran<strong>de</strong> extensão, por exemplo, mais profundas que a meta<strong>de</strong> da espessura dapeça; em uma posição crítica em relação aos conectores; ou em uma barranecessitando <strong>de</strong> proteção ao fogo, os reparos <strong>de</strong>vem ser realizados.• Fraturas incipientes: po<strong>de</strong>m ocorrer por aci<strong>de</strong>ntes ou ignorância <strong>com</strong>o porexemplo <strong>de</strong> sobrecargas. Felizmente são bastante raras. Entretanto po<strong>de</strong>m não serfáceis <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectar e, em caso <strong>de</strong> suspeita, <strong>de</strong>ve ser solicitada a presença <strong>de</strong> umespecialista.• Danos <strong>de</strong>vido ao fogo: resultam da exposição ao fogo ou a altas temperaturas.Po<strong>de</strong>m permanecer presentes na estrutura por anos. A carbonização superficial isolae protege a parte central da peça <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça, que po<strong>de</strong> manter partesignificativa <strong>de</strong> sua resistência conforme se observa na figura 3.1. Os conectoresmetálicos transferirão aquecimento para o centro, e neste caso, po<strong>de</strong>m seresperados danos maiores nestas áreas.
43Ao contrário à crença popular, gran<strong>de</strong>s peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira têm boa resistência aofogo e melhores que outros materiais em condições severas <strong>de</strong> exposição ao fogo.MUCHMORE et al apud NASCIMENTO (1993) ressaltam que quando uma peçaestrutural <strong>de</strong> gran<strong>de</strong> seção transversal está exposta ao fogo, ela carbonizasuperficialmente e, no início, as chamas são intensas. Como a <strong>com</strong>bustão contínua,a camada <strong>de</strong> carvão tem um efeito <strong>de</strong> isolamento à <strong>com</strong>bustão diminuindo a umataxa <strong>de</strong> cerca <strong>de</strong> 40 mm/h, para a média das espécies <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira estrutural. Estabaixa taxa <strong>de</strong> penetração das chamas significa que às peças estruturais sujeitas aofogo mantêm alta porcentagem <strong>de</strong> sua resistência original por consi<strong>de</strong>rável tempo.Figura 3.1: Carbonização superficial na peça <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça, RITTER (1990).A ma<strong>de</strong>ira <strong>com</strong> relação ao fogo não apresenta distorção quando submetida a altastemperaturas, tal <strong>com</strong>o ocorre <strong>com</strong> o aço, aumentando o tempo <strong>de</strong> resistência daestrutura, conforme se observa na figura 3.2.Figura 3.2: Resistência da ma<strong>de</strong>ira ao fogo, RITTER (1990).
443.2 SISTEMA DE CLASSES DE USO E PRESERVAÇÃO DA MADEIRAPreservação <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iras é o conjunto <strong>de</strong> medidas preventivas e curativas paracontrole <strong>de</strong> agentes biológicos (fungos e insetos xilófagos e perfuradores marinhos),físicos e químicos que afetam as proprieda<strong>de</strong>s da ma<strong>de</strong>ira, adotadas no<strong>de</strong>senvolvimento e na manutenção dos <strong>com</strong>ponentes <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira no ambienteconstruído CALIL et al (2006).O propósito do Sistema <strong>de</strong> Classes <strong>de</strong> Uso, proposto por BRAZOLIN et al (2004), éoferecer uma ferramenta simplificada para a tomada <strong>de</strong> <strong>de</strong>cisões quanto ao usoracional e inteligente da ma<strong>de</strong>ira na construção civil, fornecendo uma abordagemsistêmica ao produto e usuário que garanta maior durabilida<strong>de</strong> das construções.Conforme CALIL et al (2006), o sistema consiste no estabelecimento <strong>de</strong> 6 Classes<strong>de</strong> Uso baseadas nas condições <strong>de</strong> exposição ou uso da ma<strong>de</strong>ira, na expectativa <strong>de</strong><strong>de</strong>sempenho do <strong>com</strong>ponente e nos possíveis agentes bio<strong>de</strong>terioradores presentes.Este sistema conduz a uma reflexão sobre as medidas que <strong>de</strong>vem ser adotadasdurante fase <strong>de</strong> elaboração <strong>de</strong> projeto <strong>de</strong> uma construção e auxilia na <strong>de</strong>finição dotratamento preservativo da ma<strong>de</strong>ira (produto e processo) em função da condição <strong>de</strong>uso a que ela estará exposta.Segundo CALIL et al (2006), ao se utilizar peças roliças ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> reflorestamento<strong>com</strong>o material <strong>de</strong> engenharia na construção civil, as seguintes etapas <strong>de</strong>vem serconsi<strong>de</strong>radas obrigatórias:• Elaboração do projeto <strong>com</strong> foco para diminuição dos processos <strong>de</strong> instalação e<strong>de</strong>senvolvimento <strong>de</strong> organismos xilófagos.• Definição do nível <strong>de</strong> <strong>de</strong>sempenho necessário para o <strong>com</strong>ponente ou estrutura <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira, tais <strong>com</strong>o: vida útil, responsabilida<strong>de</strong> estrutural, garantias <strong>com</strong>erciais elegais, entre outras.• Avaliação dos riscos biológicos aos quais à ma<strong>de</strong>ira será submetida durante a suavida útil, ataque <strong>de</strong> fungos e insetos xilófagos e perfuradores marinhos. Conceito <strong>de</strong>Classe <strong>de</strong> Uso.• Determinação da necessida<strong>de</strong> <strong>de</strong> tratamento preservativo, em função dadurabilida<strong>de</strong> natural e tratabilida<strong>de</strong> do cerne e alburno das espécies botânicas queserão utilizadas.
45• Definição dos tratamentos preservativos, em função das seguintes escolhas:- espécie botânica que <strong>de</strong>ve permitir este tratamento (tratabilida<strong>de</strong>);- umida<strong>de</strong> da ma<strong>de</strong>ira no momento do tratamento;- processo <strong>de</strong> aplicação do produto <strong>de</strong> preservação;- parâmetros <strong>de</strong> qualida<strong>de</strong> necessários: retenção e penetração do produtopreservativo na ma<strong>de</strong>ira;- produto preservativo e processo <strong>de</strong> aplicação que satisfaça à Classe <strong>de</strong> Uso<strong>de</strong>terminada.3.2.1 Sistema <strong>de</strong> Classe <strong>de</strong> UsoAo optar pelo uso <strong>de</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, em <strong>de</strong>terminada situação énecessário, em primeiro lugar, conhecer corretamente o seu emprego. Na etapa <strong>de</strong>projeto <strong>de</strong>ve-se, na medida do possível, conceber a obra <strong>de</strong> tal maneira que aumida<strong>de</strong> da ma<strong>de</strong>ira seja sempre a menor possível, a fim <strong>de</strong> limitar os riscos <strong>de</strong>bio<strong>de</strong>terioração. A seguir, <strong>de</strong>ve-se <strong>de</strong>terminar a Classe <strong>de</strong> Uso em função do tipo <strong>de</strong>risco biológico a que a ma<strong>de</strong>ira será submetida. Como visto anteriormente, o sistema<strong>de</strong>fine seis Classes <strong>de</strong> Usos em função do tipo <strong>de</strong> risco biológico que representa,nas condições brasileiras, seis diferentes situações <strong>de</strong> exposição da ma<strong>de</strong>ira e <strong>de</strong>produtos <strong>de</strong>rivados da ma<strong>de</strong>ira, em serviço. O objetivo <strong>de</strong>sta classificação é auxiliarna escolha das espécies botânicas, dos produtos preservativos e dos métodos <strong>de</strong>tratamento mais a<strong>de</strong>quados a cada situação.Na tabela 3.1, são apresentadas as Classes <strong>de</strong> Uso para utilização da ma<strong>de</strong>ira naconstrução civil, <strong>de</strong> acordo <strong>com</strong> a condição <strong>de</strong> uso no projeto, e os organismosxilófagos correspon<strong>de</strong>ntes que po<strong>de</strong>m atacar a ma<strong>de</strong>ira, CALIL et al (2006). Estaclassificação já está sendo proposta na nova revisão da NBR 7190.Para os casos <strong>de</strong> sistemas estruturais e construtivos <strong>de</strong> pontes, conforme CALIL etal (2006), basicamente, os <strong>com</strong>ponentes <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira são classificados nas Classes<strong>de</strong> Uso 4, 5 e 6.
46Tabela 3.1: Classes <strong>de</strong> Uso para utilização da ma<strong>de</strong>ira na construção civil.Fonte: CALIL et al (2006).Como critério ilustrativo, em sistemas estruturais e construtivos <strong>de</strong> edificaçõesresi<strong>de</strong>nciais, os <strong>com</strong>ponentes <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira po<strong>de</strong>m ser classificados nas Classes <strong>de</strong>Uso conforme especificado na figura 3.3. Para os elementos estruturais, em contato<strong>com</strong> água salgada ou salobra, <strong>de</strong>ve ser utilizado a Classe <strong>de</strong> Uso 6.Figura 3.3: Classe <strong>de</strong> Uso, em função da situação <strong>de</strong> risco <strong>de</strong> <strong>de</strong>terioração em uma residência.Fonte: CALIL et al (2003), porém já adaptada à nova proposta na revisão da NBR 7190.
473.2.2 Seleção da espécie da ma<strong>de</strong>iraA escolha das espécies <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira para um <strong>de</strong>terminado uso é uma das etapasmais importantes a serem cumpridas. Para que haja um bom <strong>de</strong>sempenho domaterial é necessário <strong>de</strong>finir os requisitos <strong>de</strong> qualida<strong>de</strong> da ma<strong>de</strong>ira, necessários aouso pretendido (proprieda<strong>de</strong>s físicas e mecânicas, durabilida<strong>de</strong> natural, tratabilida<strong>de</strong><strong>com</strong> produtos preservativos, fixação mecânica, etc.). Ao i<strong>de</strong>ntificar a espécie <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira, po<strong>de</strong>mos buscar essas informações na bibliografia, CALIL et al (2006).As <strong>de</strong>finições dadas a seguir norteiam os critérios essenciais para a escolha corretada espécie <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira para evitar sua bio<strong>de</strong>terioração:• Durabilida<strong>de</strong> natural do cerne: Diz-se da durabilida<strong>de</strong> intrínseca da espéciebotânica <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, ou seja, <strong>de</strong> sua resistência ao ataque <strong>de</strong> organismos xilófagos(insetos, fungos e perfuradores marinhos). De modo geral, o conceito <strong>de</strong>durabilida<strong>de</strong> natural está sempre associado ao cerne da espécie <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, namedida em que, na prática, o alburno <strong>de</strong> todas as espécies <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira éconsi<strong>de</strong>rado não durável ou perecível. O tratamento preservativo faz-se necessáriose a espécie escolhida não é naturalmente durável para a classe <strong>de</strong> risco biológicoconsi<strong>de</strong>rada e ou se a ma<strong>de</strong>ira contém porções <strong>de</strong> alburno.• Tratabilida<strong>de</strong>: Quando o tratamento se faz necessário, a sua execução <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>da tratabilida<strong>de</strong> (impregnabilida<strong>de</strong>) da ma<strong>de</strong>ira, que, da mesma forma que adurabilida<strong>de</strong> natural, é uma característica intrínseca da espécie botânica. Na medidaem que a espécie proposta não é suficientemente tratável ou impregnável, não épossível ter-se certeza quanto ao seu tempo <strong>de</strong> vida útil. Mais vale, nestes casos,optar pela utilização <strong>de</strong> outra espécie, mais a<strong>de</strong>quada.3.2.3 Quanto ao uso e tratamento <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iras <strong>de</strong> reflorestamentoComo já visto anteriormente, o uso da ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> reflorestamento foi empregadopara suprir as variadas necessida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> utilização da ma<strong>de</strong>ira e também visando àpreservação <strong>de</strong> florestas nativas. Na década <strong>de</strong> 60, o Brasil optou pelos gênerosEucaliptos (dicotiledôneas) e Pinus (coníferas) para um programa <strong>de</strong>reflorestamento. Sabendo-se que estas espécies <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira são altamentesusceptíveis à <strong>de</strong>manda biológica, é indispensável à adoção <strong>de</strong> medidas preventivasvisando melhorar a sua durabilida<strong>de</strong>. Dentre algumas medidas possíveis, a
48preservação através da introdução <strong>de</strong> produtos químicos por processos industriais éa mais eficaz, PINHEIRO (2001).Segundo CALIL et al (2006), a ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> reflorestamento <strong>de</strong> ciclo curto representaum real <strong>com</strong>promisso <strong>com</strong> o meio ambiente. Entretanto, para viabilizar seu uso naconstrução civil, temos que consi<strong>de</strong>rar que são espécies cuja durabilida<strong>de</strong> naturalvaria <strong>de</strong> baixa a mo<strong>de</strong>rada e a sua permeabilida<strong>de</strong> (tratabilida<strong>de</strong>) é diferenciada aospreservativos <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira. Em condições <strong>de</strong> alta agressivida<strong>de</strong> biológica, a ma<strong>de</strong>ira,principalmente estrutural, <strong>de</strong>ve ser permeável ao tratamento para garantir umaretenção dos produtos preservativos a<strong>de</strong>quados.A ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> eucalipto tratada tem sido usada há décadas na indústria <strong>de</strong> utilida<strong>de</strong>s<strong>de</strong> postes e moirões e mais recentemente dormentes tratados, e tem gran<strong>de</strong>potencial para uso em construções rurais, urbanas e industriais tais <strong>com</strong>o:mangueiros, currais, estacas <strong>de</strong> fundações, estruturas <strong>de</strong> contenções <strong>de</strong> terra,passarelas, pontes, quiosques, galpões rurais e industriais, edificações resi<strong>de</strong>nciais,estabelecimentos <strong>com</strong>erciais, hotelarias, igrejas, instituições <strong>de</strong> ensino, se<strong>de</strong>s <strong>de</strong>parques ecológios e ambientais, parques turísticos e <strong>com</strong> brinquedos infantis,estruturas <strong>de</strong> locais <strong>de</strong> eventos, coberturas especiais, estruturas <strong>de</strong> arquibancadas,torres <strong>de</strong> observação, <strong>de</strong>fensas <strong>de</strong> rodovias, barreiras acústicas, entre outros. Osestudos realizados nas universida<strong>de</strong>s e institutos brasileiros têm <strong>de</strong>monstrado isso.O eucalipto, usado na sua forma roliça, em construções usuais, on<strong>de</strong> o alburno(porção permeável) é totalmente impregnado <strong>com</strong> produtos preservativos.Entretanto, o cerne das espécies <strong>de</strong> eucalipto é impermeável ao tratamentopreservativo, po<strong>de</strong>ndo ser <strong>de</strong>teriorado por organismos xilófagos em condiçõesextremas <strong>de</strong> uso, <strong>com</strong>o por exemplo, em contato <strong>com</strong> o solo. Portanto, <strong>de</strong>lineia-seum <strong>de</strong>safio para o setor na busca <strong>de</strong> produtos e processos para o tratamento <strong>de</strong>stecerne para viabilizar a ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> eucalipto serrada e tratada na construção civilnestas condições. Vale ressaltar que em situações <strong>de</strong> menor risco <strong>de</strong> ataque <strong>de</strong>fungos e insetos xilófagos, po<strong>de</strong>-se buscar a a<strong>de</strong>quação das proprieda<strong>de</strong>s dama<strong>de</strong>ira serrada <strong>de</strong> eucalipto às condições <strong>de</strong> uso, tornando-se um material viável,CALIL et al (2006).Outra espécie <strong>de</strong> reflorestamento que vem crescendo no mercado da construçãocivil é o pinus, que teve uma adaptação muito boa às condições climáticas do nossopaís. Essa adaptação está diretamente associada à atual disponibilida<strong>de</strong> e manejosustentável <strong>de</strong>ssas florestas cultivadas, CALIL et al (2006).
49Porém, a utilização <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> pinus tratado na construção civil ainda é muitopequena, principalmente em razão do <strong>de</strong>sconhecimento dos profissionais envolvidosno setor <strong>de</strong> construção quanto às características e re<strong>com</strong>endações para a utilização<strong>de</strong>ste material (REVISTA DA MADEIRA, 2001).Em muitos países, o pinus tratado já é utilizado em construções <strong>com</strong>o residências,pontes, barreiras <strong>de</strong> som e silos. O uso do pinus apresenta as seguintes vantagens:menor peso da edificação, portanto, fundações e alicerces mais simples, menortempo <strong>de</strong> construção em relação à alvenaria e redução <strong>de</strong> <strong>de</strong>sperdício <strong>de</strong> material,pois todos os <strong>com</strong>ponentes po<strong>de</strong>m ser pré-fabricados (NAHUZ, 2002).A ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> pinus é consi<strong>de</strong>rada <strong>de</strong> baixa resistência mecânica e durabilida<strong>de</strong>natural, entretanto, apresenta uma alta permeabilida<strong>de</strong>/tratabilida<strong>de</strong> às soluçõespreservativas, garantindo um tratamento a<strong>de</strong>quado (penetração e retenção) e vidaútil superior a 50 anos, <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ndo do produto, processo <strong>de</strong> tratamento e condição<strong>de</strong> uso, CALIL et al (2006).PINHEIRO (2001) conclui em sua tese doutorado <strong>de</strong> que a preservação químicaindustrial é <strong>de</strong> extrema relevância, principalmente por não reduzir e, em algunscasos até aumentar os valores das proprieda<strong>de</strong>s mecânicas estudadas, além <strong>de</strong> serum método <strong>com</strong>provado e eficaz contra a bio<strong>de</strong>terioração.3.2.4 Escolha do método <strong>de</strong> tratamento e do produto preservativoAs técnicas <strong>de</strong> preservação química consistem basicamente, em introduzir, através<strong>de</strong> processos a<strong>de</strong>quados, produtos químicos <strong>de</strong>ntro da estrutura das ma<strong>de</strong>iras,visando torná-la tóxica aos organismos que a utilizam <strong>com</strong>o fonte <strong>de</strong> alimentos. Aescolha do processo e do produto preservativo <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>rá, principalmente, do tipo<strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira e das condições <strong>de</strong> utilização das mesmas, CALIL et al (2006).O valor <strong>de</strong> um tratamento preservativo <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> da harmonização <strong>de</strong> cinco fatores:- da tratabilida<strong>de</strong> ou impregnabilida<strong>de</strong> da ma<strong>de</strong>ira, característica da essênciaescolhida;- <strong>de</strong> sua umida<strong>de</strong> no momento do tratamento;- das características e possibilida<strong>de</strong> <strong>de</strong> emprego do produto preservativo <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira;- do método <strong>de</strong> tratamento;- da retenção e penetração do produto preservativo na ma<strong>de</strong>ira.
503.2.4.1 Produtos preservativosSegundo CALIL et al (2006), os produtos preservativos são <strong>de</strong>finidos <strong>com</strong>o sendosubstâncias ou formulações químicas, <strong>de</strong> <strong>com</strong>posição e características <strong>de</strong>finidas,que <strong>de</strong>vem apresentar as seguintes proprieda<strong>de</strong>s:- eficiência na prevenção ou controle <strong>de</strong> organismos xilófagos;- segurança em relação ao homem e ao meio ambiente;- permanência na ma<strong>de</strong>ira (não <strong>de</strong>ve per<strong>de</strong>r-se na ma<strong>de</strong>ira por <strong>de</strong><strong>com</strong>posição,evaporação, lixiviação, exsudação ou outros);- não corrosivo;- <strong>de</strong> custo acessível (<strong>com</strong>petitivo);- disponível no mercado;- e não <strong>de</strong>ve prejudicar as proprieda<strong>de</strong>s físicas e mecânicas da ma<strong>de</strong>ira.Outras características, além das mencionadas, po<strong>de</strong>rão ser essenciais, o quepo<strong>de</strong>rá ser <strong>de</strong>terminado pelas particularida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> uso da ma<strong>de</strong>ira.A seleção a<strong>de</strong>quada <strong>de</strong> um produto preservativo é a primeira condição para conferirproteção a uma ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> baixa durabilida<strong>de</strong> natural. Segundo CALIL et al (2006),os preservativos <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira po<strong>de</strong>m ser agrupados segundo sua natureza:- oleosos, produtos essencialmente representados pelos <strong>de</strong>rivados do alcatrão <strong>de</strong>hulha;- óleos solúveis, produtos contendo misturas <strong>com</strong>plexas <strong>de</strong> agentes fungicidas e/ouinseticidas, a base <strong>de</strong> <strong>com</strong>postos <strong>de</strong> natureza orgânica e/ou organometálica;- e os hidrossolúveis, produtos contendo misturas mais ou menos <strong>com</strong>plexas <strong>de</strong> saismetálicos.Alguns autores reúnem os preservativos oleosos <strong>com</strong> os oleossolúveis numacategoria. A importância <strong>de</strong> tal critério é meramente didática, pois as mo<strong>de</strong>rnastécnicas <strong>de</strong> produção <strong>de</strong> emulsões tiram muito do valor <strong>de</strong>sse critério estabelecido<strong>com</strong> base na natureza química do solvente utilizado <strong>com</strong>o veículo, CALIL et al(2006).Sobretudo, <strong>de</strong>ve-se consi<strong>de</strong>rar a busca <strong>de</strong> produtos preservativos <strong>de</strong> menor impactoao meio ambiente e à higiene e segurança, a disponibilida<strong>de</strong> <strong>de</strong> produtos nomercado brasileiro, os aspectos estéticos (alteração <strong>de</strong> cor da ma<strong>de</strong>ira, porexemplo), aceitação <strong>de</strong> acabamento, e a necessida<strong>de</strong> <strong>de</strong> monitoramento contínuo.
51O setor <strong>de</strong> preservação <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iras no Brasil é regulamentado e fiscalizado peloInstituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis – IBAMA,portanto, a consulta a este órgão é sugerida, pois novos produtos po<strong>de</strong>m ter sidoregistrados ou alguns não mais permitidos para uso no tratamento <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iras.3.2.4.2 Métodos <strong>de</strong> tratamentoIgualmente importante é a seleção do método <strong>de</strong> aplicação, ou método <strong>de</strong>tratamento. Produto algum po<strong>de</strong>rá conferir proteção satisfatória à ma<strong>de</strong>ira se não forcorretamente aplicado. Depen<strong>de</strong>ndo da Classe <strong>de</strong> Uso à qual o <strong>com</strong>ponente <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira estará sujeito, a aplicação dos produtos preservativos po<strong>de</strong>rá ser efetuada<strong>com</strong> base nos seguintes processos: sem pressão, isto é, impregnação superficial dama<strong>de</strong>ira, ou <strong>com</strong> pressão, isto é, impregnação profunda da ma<strong>de</strong>ira, por aplicaçãodo preservativo em autoclave, disponível em usinas <strong>de</strong> preservação <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iras.Os processos sem pressão, ou superficiais, caracterizam-se por não utilizarempressão externa para forçar a penetração do preservativo na ma<strong>de</strong>ira, portanto,proporcionam baixa retenção e penetração do produto preservativo na ma<strong>de</strong>ira. Aimpregnação é baseada nos princípios da difusão e/ ou da capilarida<strong>de</strong>, os quaisproporcionam uma penetração do preservativo quase que superficial, na maioria dasvezes. Como efeito, confere à ma<strong>de</strong>ira uma proteção limitada contra os organismosxilófagos, sendo re<strong>com</strong>endados para a preservação <strong>de</strong> peças que estarão sujeitas abaixos riscos <strong>de</strong> <strong>de</strong>terioração biológica (Classes <strong>de</strong> Uso 1, 2 e 3, principalmente).Essas consi<strong>de</strong>rações referem-se ao uso <strong>de</strong> produtos preservativos oleosos, óleossolúveis ou emulsionáveis aplicados às ma<strong>de</strong>iras secas (teor <strong>de</strong> umida<strong>de</strong> abaixo <strong>de</strong>30% na base seca), pelos processos <strong>de</strong> aspersão, imersão e pincelamento; epreservativos hidrossolúveis <strong>com</strong> proprieda<strong>de</strong>s difusíveis, aplicados às ma<strong>de</strong>irasúmidas (acima <strong>de</strong> 30%) por estes processos, CALIL et al (2006).Ainda conforme CALIL et al (2006), no caso <strong>de</strong> <strong>com</strong>ponentes estruturais econstrutivos <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira utilizados em pontes (Classes <strong>de</strong> Uso 4, 5 e 6), osprocessos <strong>de</strong> impregnação sob pressão em autoclaves são os mais eficazes ere<strong>com</strong>endados. Eles promovem a distribuição e penetração mais uniforme doproduto preservativo em todas as partes permeáveis da ma<strong>de</strong>ira <strong>com</strong> teor <strong>de</strong>umida<strong>de</strong> abaixo do ponto <strong>de</strong> saturação das fibras (~30%), além <strong>de</strong> favorecer ocontrole da quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> preservativo absorvido (nível <strong>de</strong> retenção) para uma
52proteção ampla da ma<strong>de</strong>ira, mesmo em condições <strong>de</strong> alto risco <strong>de</strong> <strong>de</strong>terioraçãobiológica.Estes processos são realizados em instalações industriais, <strong>de</strong>nominadas usinas <strong>de</strong>preservação <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iras, figura 3.4. De um modo geral, po<strong>de</strong>-se dividir osprocessos sob pressão em duas categorias: célula cheia e célula vazia.Figura 3.4: Usina <strong>de</strong> Preservação <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira, tratamento <strong>de</strong> impregnação <strong>de</strong> preservativo emautoclave. Fonte: Fotos tiradas em visita técnica à usina Petras, em julho <strong>de</strong> 2008, BRITO (2010).3.2.4.3 Penetração e retenção do produto preservativoOs principais parâmetros <strong>de</strong> qualida<strong>de</strong> para a ma<strong>de</strong>ira preservada são a penetraçãoe a retenção do preservativo absorvido no processo <strong>de</strong> tratamento.A penetração é <strong>de</strong>finida <strong>com</strong>o sendo a profundida<strong>de</strong> alcançada pelo preservativo oupelos seus ingredientes ativos na ma<strong>de</strong>ira, expressa em milímetros (mm). Já aretenção é a quantida<strong>de</strong> do preservativo ou do seus ingredientes ativos, contida <strong>de</strong>maneira uniforme num <strong>de</strong>terminado volume da ma<strong>de</strong>ira, expressa em quilogramas<strong>de</strong> ingrediente ativo por metro cúbico <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira tratável (kg/m³), CALIL et al (2006).A especificação <strong>de</strong> um tratamento preservativo, baseado nas Classes <strong>de</strong> Uso, <strong>de</strong>verequerer penetração e retenção a<strong>de</strong>quadas que <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>m do método <strong>de</strong> tratamentoescolhido. As normas técnicas e a experiência do fabricante po<strong>de</strong>m relacionar estesparâmetros <strong>de</strong> qualida<strong>de</strong> do tratamento, consi<strong>de</strong>rando minimamente:- quanto maior a responsabilida<strong>de</strong> estrutural do <strong>com</strong>ponente <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, maior<strong>de</strong>verá ser a retenção e penetração do produto preservativo;- uma maior vida útil está normalmente associada a uma maior retenção epenetração do produto;- algumas Classes <strong>de</strong> Uso, por exemplo, a classe 5, incluem uma gama gran<strong>de</strong> <strong>de</strong>condições <strong>de</strong> exposição, portanto, diferentes retenções e penetrações po<strong>de</strong>m serselecionadas;
53- para uma mesma Classe <strong>de</strong> Uso, diferenças <strong>de</strong> micro e macroclima entre regiões,po<strong>de</strong>m exigir maiores retenções e penetrações;- a economia em manutenção e a acessibilida<strong>de</strong> para reparos ou substituições <strong>de</strong>um <strong>com</strong>ponente po<strong>de</strong>m exigir maiores retenções e penetrações;- o controle <strong>de</strong> qualida<strong>de</strong> <strong>de</strong> toda a ma<strong>de</strong>ira preservada <strong>de</strong>verá ser realizado paragarantir os principais parâmetros <strong>de</strong> qualida<strong>de</strong>: penetração e a retenção dopreservativo absorvido no processo <strong>de</strong> tratamento.Em suma, para as ma<strong>de</strong>iras utilizadas nas Classes <strong>de</strong> Uso 4, 5 e 6, é re<strong>com</strong>endadoo tratamento sob pressão <strong>com</strong> produtos preservativos <strong>de</strong> natureza hidrossolúvel e ouoleosa. As tabelas 3.2, 3.3 e 3.4 apresentam as <strong>com</strong>binações entre os produtospreservativos em função das Classes <strong>de</strong> Uso <strong>de</strong> <strong>de</strong>terioração biológica.Tabela 3.2: Classe <strong>de</strong> Uso 4Fonte: CALIL et al (2006).Tabela 3.3: Classe <strong>de</strong> Uso 5Fonte: CALIL et al (2006).Tabela 3.4: Classe <strong>de</strong> Uso 6Fonte: CALIL et al (2006).
54Notas:a. No caso <strong>de</strong> espécies <strong>de</strong> folhosas, o cerne é normalmente não tratável, mesmosob pressão, portanto uma maior vida útil do <strong>com</strong>ponente <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> da altadurabilida<strong>de</strong> natural <strong>de</strong>sta porção da ma<strong>de</strong>ira. No caso <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iras permeáveis,<strong>com</strong>o o pinus, ou o alburno da maioria das espécies <strong>de</strong> folhosas, é possívelimpregnação total <strong>com</strong> o produto preservativo.b. Componentes estruturais <strong>de</strong> difícil manutenção, reparo ou substituição e críticospara o <strong>de</strong>sempenho e segurança do sistema construtivo.c. Devido à sua natureza oleosa e proprieda<strong>de</strong>s químicas, a peça <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira tratada<strong>com</strong> óleo creosoto po<strong>de</strong> apresentar problemas <strong>de</strong> exsudação do produto (migraçãopara a superfície), além <strong>de</strong> não permitir acabamento <strong>com</strong> tintas, stains e vernizes.Portanto, re<strong>com</strong>enda-se seu uso nos <strong>com</strong>ponentes que não entram em contatodireto <strong>com</strong> as pessoas e ou animais.d. Componentes estruturais críticos, <strong>com</strong>o estacas <strong>de</strong> fundações totalmente ouparcialmente enterrados no solo ou em contato <strong>com</strong> água doce, utilizados em locais<strong>de</strong> clima severo e ambiente <strong>com</strong> alto potencial <strong>de</strong> bio<strong>de</strong>terioração por fungos einsetos xilófagos.e. O método <strong>de</strong> duplo-tratamento <strong>com</strong> os produtos preservativos CCA e óleocreosoto <strong>de</strong>ve ser adotado em regiões <strong>de</strong> ocorrência <strong>de</strong> Sphaeroma terebrans eLimnoria tripunctata e na ausência <strong>de</strong> informações sobre estes organismos xilófagosno local <strong>de</strong> uso da ma<strong>de</strong>ira.f. Devido à natureza química dos produtos preservativos re<strong>com</strong>endados para otratamento <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iras, nos <strong>com</strong>ponentes construtivos das estruturas, naconstrução civil, que po<strong>de</strong>m estar em contato direto <strong>com</strong> pessoas ou animais, ére<strong>com</strong>endado o uso <strong>de</strong> acabamentos a<strong>de</strong>quados, <strong>com</strong>o “stains”, vernizes e ou tintas,para evitar a migração e ou lixiviação do produto preservativo.3.2.4.4 Precauções geraisa. Adotar a Classe <strong>de</strong> Uso mais agressiva quando diferentes partes <strong>de</strong> um mesmo<strong>com</strong>ponente apresentam diferentes Classes <strong>de</strong> Uso.b. Situações em que um <strong>com</strong>ponente fora <strong>de</strong> contato <strong>com</strong> o solo for submetido aintenso ume<strong>de</strong>cimento, consi<strong>de</strong>rar uma situação equivalente ao contato <strong>com</strong> o soloou água doce.
55c. Componentes inacessíveis quando em serviço ou quando sua falha apresenteconseqüências sérias, é aconselhável consi<strong>de</strong>rar o uso <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> altadurabilida<strong>de</strong> natural ou um tratamento preservativo que proporcione maior retençãoe penetração do produto preservativo na ma<strong>de</strong>ira.d. A diferente durabilida<strong>de</strong> natural e tratabilida<strong>de</strong> do alburno e cerne <strong>de</strong>vem sersempre consi<strong>de</strong>radas.e. Se o risco <strong>de</strong> lixiviação do produto preservativo existe, consi<strong>de</strong>rar a proteção dos<strong>com</strong>ponentes durante construção e ou transporte.f. Fatores <strong>com</strong>o manuseio das peças tratadas, práticas durante a construção,integrida<strong>de</strong> <strong>de</strong> acabamentos ou <strong>com</strong>patibilida<strong>de</strong> do produto preservativo <strong>com</strong> oacabamento, po<strong>de</strong>m afetar o <strong>de</strong>sempenho da ma<strong>de</strong>ira preservada.g. Adoção um sistema <strong>de</strong> secagem a<strong>de</strong>quado para a produção <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliçatratada <strong>de</strong> boa qualida<strong>de</strong> e, conseqüentemente, do produto final.3.3 SECAGEM DA MADEIRASegundo a NBR 8456:1984, os postes <strong>de</strong> eucalipto, <strong>de</strong>vem antes da aplicação dopreservativo, serem submetidos ao processo <strong>de</strong> secagem natural preferencialmente,ou <strong>de</strong> condicionamento artificial. Esta etapa é conhecida tecnicamente <strong>com</strong> fase <strong>de</strong>sazonamento.Conforme a NBR 8456:1984, a secagem natural <strong>de</strong>ve ser ao ar livre e as peças <strong>de</strong>eucalipto <strong>de</strong>vem ser mantidas em pátios <strong>de</strong> secagem preferencialmente sombreadose por tempo suficiente (3 a 6 meses, aproximadamente) <strong>de</strong> modo a atingir o teor <strong>de</strong>umida<strong>de</strong> especificado no item 5.1.1. <strong>de</strong>sta norma. O pátio <strong>de</strong> secagem <strong>de</strong>ve situarsepreferencialmente em lugares altos, não úmidos, bem drenados e livre <strong>de</strong>vegetação e <strong>de</strong>tritos. Os postes <strong>de</strong>vem ser reunidos em camadas <strong>de</strong> maneira apermitir ventilação entre eles.Ainda conforme a NBR 8456:1984, em caso <strong>de</strong> conveniência ou quando ascondições climáticas sejam tais que a longa secagem ao ar livre dê possibilida<strong>de</strong> <strong>de</strong><strong>de</strong>terioração, po<strong>de</strong>-se usar condicionamento artificial, mediante:a) vapor;b) aquecimento em preservativo á pressão atmosférica;c) aquecimento em óleo, sob vácuo, ou;d) secagem em estufa.
56Observação: em qualquer dos casos a temperatura não <strong>de</strong>ve ultrapassar a 105°C.O teor <strong>de</strong> umida<strong>de</strong> assume papel <strong>de</strong> importância para a correta utilização industrialdas ma<strong>de</strong>iras, senão o mais importante, pois o processo <strong>de</strong> secagem influi<strong>de</strong>cisivamente nas dimensões finais a serem utilizadas NAZAR (2007).A água na ma<strong>de</strong>ira é <strong>com</strong>posta basicamente em livre e água <strong>de</strong> impregnação,conforme <strong>de</strong>monstrado na figura 5.5.O teor <strong>de</strong> umida<strong>de</strong> correspon<strong>de</strong>nte ao mínimo <strong>de</strong> água livre e ao máximo <strong>de</strong> água <strong>de</strong>impregnação é <strong>de</strong>nominado ponto <strong>de</strong> saturação das fibras. Para as ma<strong>de</strong>irasbrasileiras, situa-se em torno <strong>de</strong> 25%, sendo que até esse percentual pouco danoocorre no material a partir <strong>de</strong>sse ponto, a perda <strong>de</strong> umida<strong>de</strong> é a<strong>com</strong>panhada <strong>de</strong>retração, <strong>com</strong> as respectivas reduções <strong>de</strong> dimensões e aumento <strong>de</strong> resistência,NAZAR (2007).Figura 3.5: Água livre e água <strong>de</strong> impregnação na ma<strong>de</strong>ira. Fonte: CALIL (2001).Em termos <strong>de</strong> cálculo estrutural, a NBR 7190:1997 especifica a umida<strong>de</strong> <strong>de</strong> 12%<strong>com</strong>o referência para ensaios e valores <strong>de</strong> resistência, e re<strong>com</strong>enda a correção doF u <strong>de</strong> resistência e do E u do módulo <strong>de</strong> elasticida<strong>de</strong> para os valores <strong>de</strong> umida<strong>de</strong> <strong>de</strong>12%.
574 LIGAÇÕESLigações, também conhecidas no meio técnico, <strong>com</strong>o conexões, <strong>de</strong>vem serconsi<strong>de</strong>radas pontos fundamentais na segurança <strong>de</strong> estruturas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira. Emalgumas situações, a falha <strong>de</strong> uma conexão po<strong>de</strong>rá ser responsável pelo colapsoda estrutura. Como exemplo <strong>de</strong>sta situação, po<strong>de</strong> ser citado o caso <strong>com</strong>um <strong>de</strong>telhados em duas águas <strong>com</strong> estrutura em treliças triangulares, nos quais se tem apresença <strong>de</strong> ligações fundamentais: o nó <strong>de</strong> apoio, a emenda do banzo inferior e onó <strong>de</strong> cumeeira. O <strong>com</strong>prometimento <strong>de</strong> uma <strong>de</strong>stas ligações po<strong>de</strong> levar ao colapsoda estrutura treliçada, CALIL et al (2003).Segundo a NBR 7190:1997, as ligações mecânicas das peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira po<strong>de</strong>mser feita por meio dos seguintes elementos:• pinos metálicos (pregos ou parafusos);• cavilhas (pinos <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira torneados);• conectores (anéis metálicos ou chapas metálicas).Os pinos metálicos, principalmente os parafusos, po<strong>de</strong>m ser consi<strong>de</strong>rados <strong>com</strong>o osutilizados <strong>com</strong> maior freqüência. Conforme o item 8.3.4 da NBR 7190:1997,re<strong>com</strong>enda-se que os parafusos estruturais tenham diâmetros não menores que10 mm e resistência característica <strong>de</strong> escoamento f yk <strong>de</strong> pelo menos 240 MPa.Conforme o item 10.2.3 da NBR 7190:1997 as espessuras mínimas para arruelas<strong>de</strong> aço <strong>de</strong>vem ser <strong>de</strong> 9 mm para ligações em elementos estruturais <strong>de</strong> pontes e 6mm em outras estruturas, não <strong>de</strong>vendo em caso algum ser inferior a 1/8 do lado,no caso das arruelas quadradas ou do diâmetro, no caso das arruelas redondas.A segurança <strong>de</strong> elementos <strong>de</strong> conectores metálicos <strong>de</strong>ve ser verificada <strong>de</strong> acordo<strong>com</strong> as prescrições da NBR 8800. A espessura mínima das chapas <strong>de</strong> aço dasligações <strong>de</strong>vem ser <strong>de</strong> 9 mm paras as conexões entre elementos estruturais <strong>de</strong>pontes e 6 mm em outros casos, conforme <strong>de</strong>scrito no item 10.2.4 da NBR7190:1997.No cálculo das ligações, a NBR 7190:1997 não permite a consi<strong>de</strong>ração benéfica doatrito entre as superfícies <strong>de</strong> contato, <strong>de</strong>vido à retração e à <strong>de</strong>formação lenta dama<strong>de</strong>ira. Também não <strong>de</strong>ve ser consi<strong>de</strong>rado o atrito proporcionado por estribos,braça<strong>de</strong>iras ou grampos, CALIL et al (2003).A ma<strong>de</strong>ira, quando perfurada, po<strong>de</strong> apresentar problemas <strong>de</strong> fendilhamento. Paraevitá-los, <strong>de</strong>vem ser obe<strong>de</strong>cidos os espaçamentos e pré-furações especificados
58pela NBR 7190:1997, para cada tipo <strong>de</strong> dispositivo utilizado.Conforme a NBR 7190:1997, o estado limite último <strong>de</strong> uma ligação é atingido por<strong>de</strong>ficiência <strong>de</strong> resistência da ma<strong>de</strong>ira ou do elemento <strong>de</strong> ligação.O dimensionamento da ligação é feito pela seguinte condição <strong>de</strong> segurança:Sd ≤ Rdon<strong>de</strong>: Sd o valor <strong>de</strong> cálculo das solicitações.Rd é o valor <strong>de</strong> cálculo da resistência.As ligações em construções <strong>de</strong> estruturas <strong>com</strong> peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça são maisdifíceis <strong>de</strong> serem confeccionadas do que as ligações <strong>com</strong> ma<strong>de</strong>ira serrada. Emalguns casos, a peça <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça precisa ser cortada para facilitar a conexãodas juntas e garantir o melhor <strong>com</strong>portamento entre os elementos estruturais nasligações.Portanto, este é um dos principais problemas para a resistência ao uso <strong>de</strong>construções <strong>com</strong> peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça, on<strong>de</strong> os processos <strong>de</strong> execução dasligações são realizados por métodos bastante artesanais e dificultosos, aos quais emalguns casos apresentam baixa eficiência.O problema <strong>de</strong> processos artesanais <strong>de</strong> execução <strong>de</strong> ligações é <strong>com</strong>entado notrabalho <strong>de</strong> MAIA e CALIL (1989). Os autores apresentam o projeto e execução <strong>de</strong>uma residência construída no litoral, em que se utilizou peças roliças tratadas <strong>de</strong>eucalipto Citriodora. Portanto, neste projeto, todo o sistema estrutural <strong>com</strong>posto porvigas e colunas, é constituído por peças <strong>de</strong> eucalipto Citriodora, substituindo osistema convencional <strong>de</strong> Concreto Armado. Outra dificulda<strong>de</strong> citada no artigo foi àconfecção dos <strong>de</strong>talhes “in loco”, os quais foram executados artesanalmente,contando apenas <strong>com</strong> a prática do carpinteiro local e gran<strong>de</strong> número <strong>de</strong> auxiliares.Desta forma, o emprego <strong>de</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira tratada <strong>com</strong>o soluçãoconstrutiva, sem projeto elaborado por profissional <strong>com</strong> conhecimento específico esem utilização mão <strong>de</strong> obra especializada e matéria prima selecionada, po<strong>de</strong>ocasionar em encarecimento do custo final da construção, além da não garantia dasegurança da estrutura.Visando então, promover o uso mais eficiente das ligações entre os elementosestruturais <strong>com</strong> peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, o objetivo <strong>de</strong>ste capítulo é apresentar os tiposmais usuais <strong>de</strong> conexões nestas estruturas.
594.1 LIGAÇÕES POR ENTALHESAs ligações por entalhes <strong>de</strong>vem ser empregadas apenas para a transmissão <strong>de</strong>esforços <strong>de</strong> <strong>com</strong>pressão entre as peças. Os esforços são transmitidos por contatodireto entre os elementos. No caso <strong>de</strong> inversão <strong>de</strong> esforços, causada pela ação dovento, <strong>de</strong>ve ser prevista outra forma para transmitir a tração. O dimensionamentodas ligações por entalhes requer a verificação <strong>de</strong> efeitos localizados, <strong>com</strong>o a<strong>com</strong>pressão no local <strong>de</strong> transmissão do esforço e, em alguns casos, a tendência apromover cisalhamento paralelo às fibras da ma<strong>de</strong>ira, CALIL et al (2003).As ligações por entalhes são tipos <strong>de</strong> ligações <strong>com</strong>umente adotados para sistemaviga-coluna no Brasil, e constituem num encaixe côncavo no topo da coluna e àsvezes fixadas verticalmente <strong>com</strong> adição <strong>de</strong> barra <strong>de</strong> aço galvanizado (pino metálico)ou cavilha <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, para impedir a separação das peças. A confecção da ligaçãopor entalhe, <strong>de</strong> encaixe cilíndrico, no topo da peça, é realizada <strong>com</strong> auxílio <strong>de</strong>fura<strong>de</strong>ira manual, e formão. Na figura 4.1, estão apresentados os processos <strong>de</strong>confecção em peças roliças, <strong>de</strong> ligações por entalhes , <strong>de</strong> encaixe cilíndrico, no topoda peça.Figura 4.1: Confecção da ligação p/ entalhe, <strong>de</strong> encaixe cilíndrico, no topo da peça.Fonte: www.flickr.<strong>com</strong>/photos/andre_costa/sets/72157610865518855/4.2 LIGAÇÕES COM CAVILHAS DE MADEIRAUma opção aos pinos metálicos são as cavilhas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, que apresentam umfuncionamento semelhante quanto à transmissão dos esforços. As cavilhas têm avantagem <strong>de</strong> po<strong>de</strong>rem ser utilizadas em ambientes agressivos aos pinos metálicos,CALIL et al (2003).Para a confecção <strong>de</strong> cavilhas, a ma<strong>de</strong>ira utilizada <strong>de</strong>ve apresentar <strong>com</strong>oproprieda<strong>de</strong>s mínimas <strong>de</strong> resistência os valores especificados para a Classe C60.Caso sejam utilizadas espécies <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> inferior, estas <strong>de</strong>vem ser impregnadas<strong>com</strong> resinas que aumentam a sua resistência até a valores <strong>com</strong>patíveis <strong>com</strong> aclasse C60, CALIL et al (2003). A pré-furação <strong>de</strong>ve apresentar o mesmo diâmetro dacavilha, figura 4.2.
60Os critérios para a <strong>de</strong>terminação da resistência <strong>de</strong> uma cavilha, para uma dadaseção <strong>de</strong> corte, seguem os mesmos especificados para ligações por pinos metálicos,neste caso, sendo consi<strong>de</strong>rados os seguintes parâmetros da ma<strong>de</strong>ira:- resistência à <strong>com</strong>pressão paralela (f c0 , d ) da cavilha consi<strong>de</strong>rada em sua flexão;- resistência à <strong>com</strong>pressão normal da cavilha (f c90,d );- diâmetro da cavilha (d);- diâmetro das peças roliças, que correspon<strong>de</strong> espessura convencional (t) dama<strong>de</strong>ira serrada, conforme a NBR 7190:1997.Figura 4.2: Ligações por cavilhas. Fonte: PARTEL (1999).4.3 LIGAÇÕES COM BARRAS ROSQUEADAS, ARRUELAS E PORCASLigações utilizando barras <strong>de</strong> aço rosqueadas, fixadas <strong>com</strong> arruelas e porcas nasextremida<strong>de</strong>s, tem sido largamente empregadas em conexões entre os elementosestruturais, <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira.Após a colocação do parafuso ou barra rosqueada, e arruelas, as porcas sãoapertadas, <strong>com</strong>primindo fortemente a ma<strong>de</strong>ira na direção transversal, sendo oesforço transferido à ma<strong>de</strong>ira <strong>com</strong> auxílio das arruelas.A NBR 7190:1997, <strong>de</strong>fine a resistência total <strong>de</strong> um pino <strong>com</strong>o sendo a soma dasresistências correspon<strong>de</strong>ntes às suas diferentes seções <strong>de</strong> corte. E a resistênciacaracterística <strong>de</strong> escoamento mínima do aço utilizado na fabricação <strong>de</strong> pregos eparafusos <strong>de</strong>ve ser, <strong>de</strong> acordo <strong>com</strong> a Norma Brasileira, <strong>de</strong> 600 MPa e 240 MPa,respectivamente.Em ligações parafusadas, duas situações po<strong>de</strong>m ocorrer neste caso:- pré-furação não maior que o diâmetro mais 0,5 mm, para consi<strong>de</strong>ração <strong>de</strong> ligaçãorígida;- valores maiores que o anterior, <strong>com</strong> consi<strong>de</strong>ração <strong>de</strong> ligação <strong>de</strong>formável.Segundo a NBR 7190:1997, enten<strong>de</strong>-se por ligação rígida aquelas que obe<strong>de</strong>cemaos critérios <strong>de</strong> pré-furação e utilizem no mínimo quatro pinos.
61Na figura 4.3a os <strong>de</strong>senhos <strong>de</strong>talham diversos tipos <strong>de</strong> ligações utilizando barras <strong>de</strong>aço rosqueadas, fixadas <strong>com</strong> arruelas e porcas nas extremida<strong>de</strong>s, tanto emconexões entre elementos estruturais utilizando somente peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira,quanto ligações mistas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça <strong>com</strong> ma<strong>de</strong>ira serrada. A figura 4.3bapresenta ligações entre elementos estruturais <strong>com</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça, utilizando barras<strong>de</strong> aço rosqueadas, fixadas <strong>com</strong> arruelas e porcas nas extremida<strong>de</strong>s.(a)(b)Figura 4.3: (a) Ligações <strong>com</strong> barras rosqueadas, arruelas e porcas. Fonte: HOLZ (1995).(b) Ligações <strong>de</strong>ste sistema em peças roliças. Fonte: BRITO (2010).4.4 LIGAÇÕES COM BARRA ROSQUEADA E PINO METÁLICO (DOWEL-NUT)Este tipo <strong>de</strong> ligação consiste num sistema <strong>com</strong> barra <strong>de</strong> aço rosqueada, pinometálico, arruela e porca, ou parafuso <strong>com</strong> rosca e pino metálico. Em um furotransversal passando pelo eixo da viga próximo a coluna conecta-se o pino metálicoque possui um furo <strong>com</strong> rosca fêmea <strong>com</strong>patível <strong>com</strong> o diâmetro da rosca da barra<strong>de</strong> aço. A barra <strong>de</strong> aço rosqueada é então introduzida passando transversalmentepela coluna e em um furo no eixo longitudinal da viga <strong>de</strong> forma a rosquear no orifíciodo pino metálico transversal. Na extremida<strong>de</strong> externa da barra <strong>de</strong> aço na faceexterna da coluna, introduz-se a arruela e a porca, <strong>com</strong>primindo fortemente ama<strong>de</strong>ira da coluna na direção transversal. Conseqüentemente a barra <strong>de</strong> açointroduzida longitudinalmente no eixo da viga, ao rosquear <strong>com</strong> o pino transversal àviga, conecta-se na face interna da coluna <strong>com</strong>o representa a figura 4.4.
62(a) (b) (b)Figura 4.4: Ligações metálicas <strong>com</strong> barra rosqueada e pino. Fontes: (a,b) CALIL (2007) e (b) BRITO (2010).Um exemplo <strong>de</strong>sta ligação, foi utilizado por WOLF et al (2000), em conexões paratreliça espacial, figura 4.5.(a)(b)Figura 4.5: Ligação Dowel-Nut para treliça espacial: (a) <strong>de</strong>talhes da conexão; (b) nó <strong>de</strong> conexão datreliça espacial; (c) modos <strong>de</strong> ruptura da ma<strong>de</strong>ira conífera Douglas. Fonte: WOLF et al (2000).(c)4.5 LIGAÇÕES COM CHAPAS METÁLICAS EXTERNAS PARAFUSADASAs ligações em elementos estruturais em peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, executadas <strong>com</strong>chapas metálicas externas, também po<strong>de</strong>m ser <strong>de</strong>nominadas <strong>com</strong>o talas metálicas.A conexão é executada através <strong>de</strong> barras <strong>de</strong> aço <strong>com</strong> rosca, que atravessamtransversalmente as chapas e as peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça. Com o aperto das porcasnas extremida<strong>de</strong>s das barras <strong>de</strong> aço, travam o sistema <strong>com</strong>primindo as peças <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira. HOLZ (1995) <strong>de</strong>monstra este sistema <strong>de</strong> ligação, <strong>com</strong>o po<strong>de</strong> ser visto nafigura 6.6a. Normalmente neste tipo <strong>de</strong> ligação é <strong>com</strong>um modificar as ma<strong>de</strong>irasroliças fatiando duas faces externas, <strong>de</strong> maneira a tornarem planas e contínuas,para unir a<strong>de</strong>quadamente junto às faces das chapas metálicas. A figura 4.6bapresenta uma ligação aparentemente rígida, pois possuem quatro parafusos em
63cada peça, <strong>com</strong> chapas metálicas externas unindo as peças, <strong>com</strong>pondo a cumeeirada cobertura <strong>de</strong> um sistema <strong>de</strong> galpão tipo pórtico.(a)Figura 4.6: (a) Ligações <strong>com</strong> chapas metálicas externas. Fonte: HOLZ (1995).(b) Ligação <strong>de</strong>ste sistema. Fonte: BRITO (2010).(b)4.6 LIGAÇÕES COM CHAPAS METÁLICAS INTERNAS PARAFUSADASEstes tipos <strong>de</strong> ligações consistem em sistemas <strong>com</strong> chapas metálicas que sãointroduzidas em cortes longitudinais tipo fenda nos eixos das peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iraroliça, normalmente nas extremida<strong>de</strong>s <strong>de</strong>stas peças e <strong>com</strong> espessura da chapametálica. A conexão também é executada através <strong>de</strong> barras <strong>de</strong> aço <strong>com</strong> rosca, queatravessam transversalmente as chapas e as peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça. Com o apertodas porcas nas extremida<strong>de</strong>s das barras <strong>de</strong> aço, travam o sistema <strong>com</strong>primindo asfaces internas das peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>com</strong> as faces da chapa metálica. A figura 4,7a<strong>de</strong>monstra um <strong>de</strong>senho <strong>de</strong> projeto <strong>de</strong> conexão <strong>de</strong>ste sistema <strong>de</strong> ligação. A figura4.7b apresenta um <strong>de</strong>talhe da conexão executada <strong>de</strong>ste projeto, sendo uma ligaçãoaparentemente rígida, pois possuem quatro parafusos em cada peça, <strong>com</strong> chapasmetálicas internas unindo as peças, <strong>com</strong>pondo uma ligação <strong>de</strong> canto <strong>de</strong> um sistema<strong>de</strong> quiosque e a chapa metálica em que apóia este sistema será conectada à colunae fixada através <strong>de</strong> barras <strong>de</strong> aço <strong>com</strong> rosca, arruelas e porcas.(a)Figura 4.7: Ligações <strong>com</strong> chapas metálicas internas: (a) <strong>de</strong>senho da conexão no projeto; (b) <strong>de</strong>talheda conexão. Fonte: BEAUDETTE CONSULTING ENGINEERS INC.(b)
644.7 LIGAÇÕES COM CONSOLES METÁLICOS PERFURADOS E PARAFUSADOSNa Califórnia, a empresa <strong>de</strong> construções e consultoria <strong>de</strong> estruturas <strong>de</strong> “log home”, a“Whisper Creek Developers Inc.”, utiliza nas ligações entre os elementos estruturais,conexões industrializadas, <strong>de</strong> consoles metálicos perfurados e parafusados, figura 4.8.(a) (b) (c)(d) (e) (f)Figura 4.8: Principais tipos <strong>de</strong> ligações <strong>com</strong> consoles metálicos perfurados e parafusados, (a) topo <strong>de</strong>colunas que suportam vigas contínuas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça; (b) topo <strong>de</strong> colunas que suportam vigascontínuas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira serrada; (c) extremida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> vigas roliças que apóiam nas colunas; (d)extremida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> vigas roliças que apóiam em vigas ou pilares <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira serrada; (e) extremida<strong>de</strong>s<strong>de</strong> vigas serradas que apóiam em colunas; (f) vigas roliças <strong>de</strong> transição on<strong>de</strong> nascem colunas.Fonte: Whisper Creek Developers Inc.4.8 LIGAÇÕES COM CHAPAS METÁLICAS GALVANIZADAS PERFURADAS E PREGADASOs conectores <strong>de</strong> chapas metálicas galvanizadas perfuradas e pregadas (figura 4.9),são <strong>com</strong>ponentes eficientes para construções <strong>de</strong> galpões rurais, utilizando ma<strong>de</strong>iraroliça <strong>com</strong> diferentes diâmetros, <strong>de</strong>senvolvidos para realizar ligações entre as peças<strong>de</strong> maneira simples, e proporcionam curto tempo <strong>de</strong> execução na montagem daestrutura.a) Ligações coluna-viga reta b) Ligações coluna-viga inclinada.Figura 4.9: Tipos <strong>de</strong> Conectores <strong>de</strong> chapas metálicas galvanizadas perfuradas. Fonte: HOLZ (1995).
65Estes conectores normalmente são fabricados por empresas especializadas. AGANG-NAIL do Brasil é fornecedora <strong>de</strong> uma linha <strong>de</strong>stes conectores, sendoconfeccionados em peças únicas em aço especial zincado por imersão a quente,<strong>com</strong> 1,95mm <strong>de</strong> espessura, sem emendas ou soldas, garantindo tecnicamente asligações entre as peças, figura 4.10.a)b)Figura 4.10: Conectores <strong>de</strong> chapas metálicas galvanizadas perfuradas. a) Ligações <strong>de</strong> topo viga-viga,inclinadas; b) Ligações coluna-viga inclinada. Fonte: www.gangnail.<strong>com</strong>.brNormalmente estes conectores são especialmente indicados para construções <strong>de</strong>galpões (figura 4.11), permitindo vãos <strong>de</strong> até 10 metros em duas águas <strong>com</strong> sistema<strong>de</strong> tirantes e contraventamentos. Porém outras soluções po<strong>de</strong>m ser adotadas <strong>com</strong>o<strong>de</strong> uma água ou ainda <strong>de</strong> duas águas <strong>de</strong>sencontradas ou seriadas.Figura 4.11: Ligações <strong>com</strong> chapas perfuradas e pregadas – Fonte: RANTA-MAUNUS (2002).A mesma rapi<strong>de</strong>z <strong>de</strong> execução é possível <strong>de</strong> ser obtida utilizando-se cintas <strong>com</strong>chapas metálicas perfuradas e pregadas para as fixações <strong>de</strong> terças. Vigas <strong>com</strong>peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira não <strong>de</strong>verão ser usadas nesta forma <strong>de</strong> construção, sem aconfecção <strong>de</strong> entalhe na peça, <strong>de</strong> modo a evitar movimentos laterais do topo dascolunas. Os postes agindo <strong>com</strong>o elementos inclinados não são restritos pelas juntasmas pela flexibilida<strong>de</strong> inerente das seus cortes transversais circulares PARTEL(1999). Exemplos <strong>de</strong>stes conectores típicos são apresentados na figura 4.12.
66a) chapas perfuradas pregadas b) cintas perfuradas pregadasFigura 4.12: Conectores <strong>de</strong> terças <strong>com</strong> chapas e cintas metálicas galvanizadas perfuradas.Fonte: HOLZ (1995).4.9 CHAPAS METÁLICAS GALVANIZADAS COM DENTES ESTAMPADOSAs chapas Metálicas Galvanizadas <strong>com</strong> Dentes Estampados, são fabricadas por empresasespecializadas. A GANG-NAIL do Brasil é fornecedora <strong>de</strong> uma linha <strong>de</strong> conectores antirachapara ma<strong>de</strong>ira roliça <strong>de</strong>nominada GN-18, para aplicação nas extremida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> postes,toras e mourões, garantindo maior controle das tensões internas nas fibras das ma<strong>de</strong>iras,evitando que as rachaduras já existentes se alastrem, reduzindo os níveis <strong>de</strong> fendilhamentodurante o processo <strong>de</strong> secagem da ma<strong>de</strong>ira, figura 4.13.(a) <strong>de</strong>talhe das chapas(b) chapas fixadas no topo das peçasFigura 4.13: Chapas metálicas galvanizadas <strong>com</strong> <strong>de</strong>ntes estampados. Fonte: www.gangnail.<strong>com</strong>.brAs chapas <strong>de</strong> <strong>de</strong>ntes estampados são mais empregadas em conexões <strong>de</strong> peçasestruturais <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira serrada. A figura 4.14 <strong>de</strong>talha a conexão <strong>de</strong> uma viga<strong>com</strong>posta <strong>de</strong> seção dupla <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira serrada, no topo da coluna, <strong>com</strong> chapas <strong>de</strong><strong>de</strong>ntes estampados e pinos metálicos, HOLZ (1995).Figura 4.14: Juntas no topo da coluna. Fonte: HOLZ (1995).
674.10 LIGAÇÕES PARA NÓS DE TRELIÇAS ESPACIAISOs métodos <strong>de</strong> ligações para treliças espaciais viabilizam a utilização do materialpara construções <strong>de</strong> coberturas <strong>com</strong> gran<strong>de</strong>s vãos utilizando peças roliças <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> pequenos diâmetros da or<strong>de</strong>m <strong>de</strong> 10 cm.Portanto, em estruturas espaciais <strong>com</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça, é necessária <strong>com</strong>o umintermediário, uma articulação <strong>de</strong> aço especial no nó. A figura 4.15a apresenta<strong>de</strong>talhes <strong>de</strong> peças metálicas que <strong>com</strong>põem a conexão, para a ligação dos nós, <strong>com</strong>as chapas fixadas nas peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, relativas à situação do planoespacial. A foto na figura 4.15b representa <strong>com</strong>o é <strong>com</strong>posto este sistema <strong>de</strong>ligação.(a)(b)Figura 4.15: (a) Detalhes das conexões das peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça em estruturas espaciais, fonte:HUYBERS (1991); (b) Foto da conexão <strong>de</strong>ste sistema <strong>de</strong> ligações, fonte: RANTA-MAUNUS (2002).Na extremida<strong>de</strong> da peça <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça, corta-se uma fenda <strong>de</strong> aproximadamente6 mm <strong>de</strong> espessura. Confecciona-se dois furos alinhados transversalmente a seçãoe perpendiculares a fenda aberta. Então, uma chapa metálica <strong>de</strong> 6 mm é introduzidana fenda. Dois pinos tubulares <strong>de</strong> 17x 3 mm <strong>de</strong> espessura <strong>de</strong> pare<strong>de</strong> e 90 mm <strong>de</strong><strong>com</strong>primento são então fixadas nestes furos em cada extremida<strong>de</strong>. Esses pinos sãofixados no lugar por laços <strong>de</strong> arame galvanizado, geralmente, quatro fios <strong>de</strong> aramesão entrelaçados através <strong>de</strong> cada pino. Conforme a figura 4.16, cada arame éretorcido em volta da peça <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça e passam <strong>de</strong>ntro dos furos da peçaroliça e da chapa, contendo as pequenas cavilhas tubulares. O arame é então fixadodos dois lados para possibilitar a ligação das chapas perpendicularmente ao topodas peças, geralmente a espessura do arame usado é <strong>de</strong> 4 mm. Os arames e ascavilhas tubulares atuam juntos para transferir os esforços da peça roliça para apeça metálica.
68Figura 4.16: Detalhe da conexão <strong>com</strong> a chapa metálica. Fonte: HUYBERS (1991).A transferência dos esforços <strong>de</strong> um elemento a outro acontece por intermédio <strong>de</strong>chapas <strong>de</strong> aço <strong>de</strong>ntro das fendas, nas extremida<strong>de</strong>s dos postes e dos laços <strong>de</strong>arame <strong>de</strong>senvolvidos pela Delfi Universily of Technology, na Holanda.Desta forma, HUYBERS (1991) apresenta estas conexões <strong>com</strong> laços <strong>de</strong> aramegalvanizados aplicados em estruturas espaciais <strong>de</strong> até 3 andares. São ligações emestruturas espaciais por intermédio <strong>de</strong> peças metálicas ou cantoneiras <strong>com</strong>postas.Os <strong>de</strong>talhamentos das estruturas espaciais em ma<strong>de</strong>ira roliça trazem novasalternativas que po<strong>de</strong>m vir a solucionar o problema <strong>de</strong> execução <strong>de</strong> simplesligações. Para esse fim foi <strong>de</strong>senvolvida uma ferramenta manipulada manualmenteque confecciona e fixa laços <strong>de</strong> arame galvanizado firmemente ao redor <strong>de</strong> qualquerobjeto, mas particularmente <strong>com</strong>o um método <strong>de</strong> junção.Além da função <strong>de</strong> fixação, estes laços, também tem a finalida<strong>de</strong> <strong>de</strong> solucionar atendência <strong>de</strong> fendilhamento nas extremida<strong>de</strong>s das peças roliças, sendo essa regiãoque dificulta a formação <strong>de</strong> conexões confiáveis entre os elementos estruturais.Conforme a figura 4.17, para a confecção das ligações e montagem das treliçasespaciais <strong>com</strong> peças roliças, seguem- se as seguintes etapas:1- O arame é entrelaçado na peça e a ferramenta que tem um cabo fixo e um cabomóvel <strong>com</strong> uma engrenagem <strong>de</strong>ntada, é posicionada;2- A ferramenta trabalha <strong>com</strong> um dispositivo <strong>de</strong> ajuste para corte automático doarame;3- O laço é apertado através do cabo móvel, o cortador é fechado e então asextremida<strong>de</strong>s dos laços são retorcidos girando-se toda a ferramenta em tomo do seueixo vertical;4- As pontas dos arames retorcidos são marteladas, e fixadas <strong>com</strong> um grampometálico;5- O <strong>com</strong>primento final do arame torcido me<strong>de</strong> aproximadamente 30 cm.
69Figura 4.17: Etapas para execução dos laços. Fonte: HUYBERS (1991).Outro tipo <strong>de</strong> ligação utilizado em nós <strong>de</strong> treliças espaciais é constituído porcantoneiras <strong>com</strong>postas, a necessida<strong>de</strong> <strong>de</strong> tal elemento articulador, foi <strong>de</strong>senvolvidopor um projeto especial <strong>com</strong>posto <strong>de</strong> chapas e perfis metálicos. O sistema permiteaplicação da conexão em bases e diagonais, figura 4.18.(a)(b)Figura 4.18: (a) Detalhes <strong>de</strong> montagem dos conectores <strong>com</strong> perfis metálicos, utilizados em treliças espaciais;(b) Foto das conexões <strong>de</strong>ste sistema <strong>de</strong> ligações. Fonte: HUYBERS (1991).Desta forma, as chapas <strong>de</strong> aço que fazem a ligação nas extremida<strong>de</strong>s das peças <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira, são <strong>com</strong>postas por pequenas peças metálicas em ângulo soldadas sobreperfis <strong>de</strong> cantoneiras. Essa ligação gera um resultado on<strong>de</strong> as peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>irapo<strong>de</strong>m ser simplesmente parafusadas unido-as entre si, sem elementos adicionaisno nó, <strong>com</strong>o em outras estruturas.Também se <strong>de</strong>staca outro tipo <strong>de</strong> ligação utilizado em nós <strong>de</strong> treliças <strong>com</strong> peçasroliças <strong>de</strong> pequeno diâmetro, porém que não necessita <strong>de</strong> elementos metálicosembutidos, é a LPSA (Light Post-tensioned Segmented Arch). A estrutura consisteno uso <strong>de</strong> tubos metálicos pré-fabricados on<strong>de</strong> as pontas da ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> pequeno
70diâmetro se encaixam. Desta forma, a estrutura LPSA é <strong>com</strong>posta <strong>de</strong> váriossegmentos conectados entre si. Um sistema <strong>de</strong> fios tracionados transforma oconjunto numa rígida estrutura, on<strong>de</strong> todas as peças estão <strong>com</strong>primidas, figura4.19. A principal vantagem <strong>de</strong>ste sistema é o <strong>de</strong> não haver embutimento <strong>de</strong>qualquer elemento metálico na ma<strong>de</strong>ira roliça, evitando assim que danifique aestrutura <strong>de</strong> anéis <strong>de</strong> crescimento que segundo AL-KHATTAT (2002) é o que tornapossível prever o <strong>com</strong>portamento da estrutura.Figura 4.19: Exemplo <strong>de</strong> conexão LPSA. Fonte: RANTA-MAUNUS (2002).4.11 LIGAÇÕES COM CINTAS METÁLICAS ENTRELAÇADASEsse tipo <strong>de</strong> ligação foi executado no tabuleiro da Ponte Pênsil sobre o rio Tietê em1977. Foi encontrada pela equipe <strong>de</strong> engenheiros responsáveis do LaMEM, gran<strong>de</strong>dificulda<strong>de</strong> <strong>de</strong> execução nesse tipo <strong>de</strong> ligação, principalmente para oposicionamento e a fixação das cinta metálicas. As chapas metálicas utilizadas naPonte para a Nitroquímica Brasileira foram <strong>de</strong> 6 mm <strong>de</strong> espessura. Mesmo <strong>com</strong> autilização <strong>de</strong> barras <strong>de</strong> menor espessura (3 mm), foi constatada dificulda<strong>de</strong> <strong>de</strong><strong>com</strong>posição do sistema, figura 4.20.Figura 4.20: Ligações <strong>com</strong> cintas metálicas. Fonte: LOGSDON (1982).
714.12 LIGAÇÕES COM ANÉIS, BARRAS DE AÇO, ARRUELAS E PORCASUm tipo <strong>de</strong> ligação <strong>com</strong> maior capacida<strong>de</strong> <strong>de</strong> carga é a que emprega os anéismetálicos (figura 4.21), que são inseridos em sulcos executados previamente naspeças. A transmissão dos esforços entre as peças ten<strong>de</strong> a provocar o cisalhamentodo disco <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira interno ao anel e a <strong>com</strong>pressão entre a ma<strong>de</strong>ira e o anel,CALIL et al (2003).Os anéis metálicos <strong>com</strong> barras <strong>de</strong> aço, arruelas e <strong>com</strong> porcas para travamentopermitem a solidarização <strong>de</strong> vigas <strong>com</strong>postas, indicadas para gran<strong>de</strong>s vãos oucargas elevadas. De acordo <strong>com</strong> CALIL et. al. (1994), mais <strong>de</strong> 60 tipos estãopatenteados nos Estados Unidos, Europa e Rússia, apresentando uma largavarieda<strong>de</strong> <strong>de</strong> características, po<strong>de</strong>ndo ser fechados ou abertos, lisos ou <strong>com</strong>ranhuras. Os anéis metálicos, em geral, são fabricados à base <strong>de</strong> aço carbono, açotemperado, ferro fundido ou <strong>de</strong> liga <strong>de</strong> metal leve.O anel é encaixado em cada uma das faces da peça <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, nos sulcospreviamente abertos, utilizando-se ferramentas especiais CALIL et. ai. (1994). Estessulcos <strong>de</strong>vem ter a espessura igual ou no máximo 0,5 mm, maior que a espessurado anel, para um perfeito ajustamento do mesmo <strong>com</strong> as peças a serem ligadas,evitando-se assim uma eventual folga que influirá na rigi<strong>de</strong>z da ligação. Além daresistência a cargas elevadas, o anel apresenta a vantagem <strong>de</strong> permitir a união <strong>de</strong>mais elementos concorrentes em um mesmo ponto, <strong>com</strong>o por exemplo em um nó datreliça, <strong>com</strong> o emprego <strong>de</strong> um único parafuso <strong>de</strong> pequeno diâmetro.Diante <strong>de</strong>ste contexto, importante pesquisa nesta área foi realizada no Laboratório<strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>iras e <strong>de</strong> <strong>Estruturas</strong> <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira, utilizando-se anéis cortados <strong>de</strong> canos <strong>de</strong>água, galvanizados, <strong>com</strong> diâmetros variando <strong>de</strong> 2” a 8”. Foram estudados anéisfechados, partidos e bipartidos, figura 4.21.(a) (b) (c)Figura 4.21: (a) Anel Partido; (b) Anel Bipartido; (c) Anel Fechado. Fonte: MATTHIESEN (1987).Segundo CALIL (1994) os anéis fechados não apresentam corte lateral e suaprincipal <strong>de</strong>svantagem é a dificulda<strong>de</strong> prática do ajuste dos mesmos nos sulcos
72realizados na ma<strong>de</strong>ira. Os anéis mais <strong>com</strong>uns na literatura internacional são ospartidos, pois apresentam menor dificulda<strong>de</strong> <strong>de</strong> ajuste nos sulcos da ma<strong>de</strong>ira,mesmo quando estes não tenham diâmetro rigorosamente igual aos dos anéis. Esteanel <strong>de</strong>ve ser instalado no encaixe, <strong>de</strong> preferência, <strong>com</strong> a fenda normal à direção daforça atuante. CALIL (1994) apresenta algumas re<strong>com</strong>endações construtivas para autilização dos anéis metálicos:- o diâmetro do anel não <strong>de</strong>ve ultrapassar 0,9 da largura da menor peça da ligação;- nas peças tracionadas é re<strong>com</strong>endada a colocação <strong>de</strong> 1 a 2 parafusos <strong>de</strong> 6 mmnas extremida<strong>de</strong>s das peças <strong>de</strong> ligação;- a penetração do anel não <strong>de</strong>ve ultrapassar a meta<strong>de</strong> da espessura da menorligação, tendo em vista garantir a sua resistência, mesmo após a colocação do anel;- distâncias re<strong>com</strong>endadas para as ligações <strong>de</strong> <strong>com</strong>pressão: espaçamento dasbordas: 1,0 /espaçamento entre os anéis: 1,5;- distâncias re<strong>com</strong>endadas para as ligações por tração: espaçamento das bordas:1,5 ;- espaçamento entre os anéis: 1,5Com a solidarização <strong>de</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira é possível a <strong>com</strong>posição <strong>de</strong> vigas<strong>com</strong> duas ou mais peças.Segundo ABDALLA (2002), a viga <strong>com</strong>posta <strong>de</strong> duas peças circulares solidarizadaspor anéis metálicos apresenta <strong>de</strong>sempenho muito <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>nte do processo <strong>de</strong>fabricação e da homogeneida<strong>de</strong> das peças ligadas. Entretanto apresenta,seguramente, um momento <strong>de</strong> inércia real <strong>de</strong> no mínimo, duas vezes ao momento<strong>de</strong> inércia <strong>de</strong> um conjunto não solidarizado.HELLMEISTER (1978) apresentou um sistema <strong>de</strong> viga <strong>com</strong>posta para estruturas <strong>de</strong>pontes, utilizando as vigas bicirculares duplas solidarizadas por anéis metálicos,conforme <strong>de</strong>talhes <strong>de</strong> ligações da figura 4.22.Figura 4.22: Sistema <strong>de</strong> viga bicircular dupla. Fonte: HELLMEISTER (1978).
73LOGSDON (1982) apresentou um conjunto organizado <strong>de</strong> cálculo edimensionamento <strong>de</strong> pontes, utilizando as vigas bicirculares solidarizadas por anéismetálicos, conforme <strong>de</strong>talhes <strong>de</strong> ligações da figura 4.23.Figura 4.23: Esquema <strong>de</strong> montagem da viga bicircular. Fonte: LOGSDON (1982) apud PARTEL (1999).Segundo LOGSDON (1982), também é possível a união horizontal <strong>de</strong> várias peçasroliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira utilizando-se anéis e barras metálicas parafusadas, formandoelementos <strong>de</strong> placa. A figura 4.24 apresenta um esquema <strong>com</strong> ligações <strong>com</strong> anéis ebarras metálicas, em estruturas <strong>de</strong> pontes em placa simples.
74Figura 4.24: Ligações <strong>com</strong> anéis e barras metálicas (dispostos nas posições horizontais), unindo oselementos estruturais <strong>de</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, <strong>com</strong>pondo o tabuleiro da estrutura <strong>de</strong> ponte emplaca simples. Fonte: MATTHIESEN (1987).MATHIESSEN (1987) apresenta um sistema misto <strong>de</strong> uma camada <strong>de</strong> regularização emconcreto e asfalto, solidarizados <strong>com</strong> a união horizontal <strong>de</strong> várias peças roliças <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira utilizando-se anéis metálicos e barras <strong>de</strong> aço parafusadas horizontalmente,que tem um <strong>com</strong>portamento <strong>de</strong> sistema em placa, reforçada <strong>com</strong> nervuras <strong>de</strong>seções bicirculares, também conectadas <strong>com</strong> anéis metálicos e barras <strong>de</strong> açoparafusadas, figura 4.25.(a) Perspectiva do tabuleiro(b) Seção transversal: <strong>de</strong>talhes das conexõesFigura 4.25: Ligações <strong>com</strong> anéis e barras metálicas (dispostos nas posições horizontais e verticais),unindo os elementos estruturais <strong>de</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, <strong>com</strong>pondo o tabuleiro da estrutura <strong>de</strong>ponte em placa nervurada <strong>com</strong> sistema misto <strong>de</strong> uma camada <strong>de</strong> regularização em concreto easfalto. Fonte: MATTHIESEN (1987) apud PARTEL (1999).
754.13 LIGAÇÕES COM CONECTORES DE AÇO PARA ESTRUTURAS MISTASEm estruturas mistas <strong>com</strong> peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça e concreto armado, para garantir aa<strong>de</strong>quada a<strong>de</strong>rência do concreto ao elemento estrutural <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, são necessáriasinstalações <strong>de</strong> conectores <strong>de</strong> aço (pinos metálicos inclinados) chumbados <strong>com</strong> a<strong>de</strong>sivo epóxiem furos nas peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça conforme a figura 4.26b. A figura 4.26a apresenta<strong>de</strong>talhes <strong>de</strong> um projeto <strong>de</strong> conectores <strong>de</strong> aço para tabuleiro <strong>de</strong> pontes <strong>de</strong> estruturas mistas <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira roliça, concreto armado. A característica principal <strong>de</strong>ste sistema é a distribuiçãouniforme da carga aplicada no conjunto, CALIL, et al (2006).(a)(b)Figura 4.26: (a) Detalhes <strong>de</strong> projeto <strong>de</strong> conectores <strong>de</strong> aço para tabuleiro <strong>de</strong> estruturas mistas <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira roliça, concreto armado; (b) Instalação dos conectores metálicos colados <strong>com</strong> a<strong>de</strong>sivo epóxi,nas longarinas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça. Fonte: CALIL, et al (2006).4.14 LIGAÇÕES NA INTERFACE DA ESTRUTURA DE MADEIRA COM A ALVENARIAAs ligações na interface da estrutura <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça <strong>com</strong> a vedação emalvenaria <strong>de</strong> fechamento <strong>de</strong> pare<strong>de</strong>, influencia diretamente no <strong>de</strong>sempenho <strong>de</strong>durabilida<strong>de</strong> da edificação, sendo assim, é extremamente importante a corretaexecução da mesma. Desta forma, a união dos elementos estruturais <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira<strong>com</strong> as alvenarias <strong>de</strong>vem ser executadas através <strong>de</strong> pinos metálicos ou telas <strong>de</strong> açogalvanizados.As figuras 4.27a e 4.27b apresentam as propostas <strong>de</strong>senvolvidas por ALTOÉ (2009)para solucionar este tipo <strong>de</strong> ligação na interação alvenaria e estrutura <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iraroliça.
76a) fixação <strong>de</strong> pregos na ma<strong>de</strong>ira b) fixação <strong>de</strong> telas na ma<strong>de</strong>ira <strong>com</strong> a alvenariaFigura 4.27: Ligação entre estrutura e alvenaria. Fonte: ALTOÉ (2009).4.15 LIGAÇÕES DE SISTEMAS PARA CONSTRUÇÕES DE PAREDES AUTOPORTANTESOutro tipo <strong>de</strong> ligação utilizando barras, arruelas e porcas, são sistemasindustrializados para construções do tipo <strong>de</strong> pare<strong>de</strong>s autoportantes em torasnormalmente torneadas, sobrepostas <strong>com</strong> encaixe macho e fêmea. Porém sãobarras longas especiais, <strong>com</strong> rosca nas extremida<strong>de</strong>s, figura 4.28.Figura 4.28: Sistemas <strong>de</strong> ligações para construções do tipo <strong>de</strong> pare<strong>de</strong>s autoportantesem toras torneadas. Fonte: RANTA-MAUNUS (2002) apud BRITO (2010).4.16 LIGAÇÕES EM PEÇAS COMPRIMIDASPeças <strong>com</strong>primidas estão presentes em <strong>com</strong>ponentes <strong>de</strong> treliças, sistemas <strong>de</strong>contraventamento, além <strong>de</strong> colunas isoladas ou pertencentes a pórticos. Estaspeças po<strong>de</strong>m estar sujeitas a <strong>com</strong>pressão simples e à flexo-<strong>com</strong>pressão por ação dacarga aplicada <strong>com</strong> excentricida<strong>de</strong> ou <strong>de</strong> momento fletor oriunda <strong>de</strong> cargastransversais, em <strong>com</strong>binação <strong>com</strong> a carga axial <strong>de</strong> <strong>com</strong>pressão. As peças<strong>com</strong>primidas, <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça, po<strong>de</strong>m ser <strong>de</strong> seção simples <strong>com</strong> apenas uma peçaroliça, ou <strong>de</strong> seção <strong>com</strong>posta conforme apresentado na figura 4.29.Segundo KARLSEN (1967) apud GARCIA (1986), são muito <strong>com</strong>uns mastros <strong>de</strong>uma única tora roliça, estaiados, alcançar até 65 m, <strong>com</strong> possibilida<strong>de</strong> <strong>de</strong> atingir <strong>de</strong>90 m a 150 m <strong>com</strong> seções <strong>com</strong>postas <strong>de</strong> 3 toras (figura 4.29a) a 4 toras (figuras4.29b,c,d) respectivamente, interligadas por barras <strong>de</strong> aço rosqueadas passantes,arruelas e porcas.
77(a) (b) (c) (d)Figura 4.29: Seções transversais <strong>com</strong>postas, para elementos <strong>com</strong>primidos, <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira: (a) seção <strong>com</strong>posta por três peças roliças, conexões <strong>com</strong> barras <strong>de</strong> aço rosqueadaspassantes, arruelas e porcas; (b) seção <strong>com</strong>posta por quatro peças roliças, <strong>com</strong> espaçadoresinterpostos <strong>de</strong> peças roliças; (c) seção <strong>com</strong>posta por quatro peças roliças, <strong>com</strong> conexões metálicasespeciais para fixação <strong>de</strong> esticadores <strong>de</strong> tirantes; (d) seção <strong>com</strong>posta por quatro peças roliças, <strong>com</strong>espaçadores interpostos <strong>de</strong> peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira serrada e <strong>com</strong> conexões metálicas especiais parafixação <strong>de</strong> esticadores <strong>de</strong> tirantes. Fonte: KARLSEN et al (1967) apud BRITO (2010).As peças <strong>com</strong>primidas axialmente são emendadas <strong>de</strong> topo, transferindo-sediretamente o esforço <strong>de</strong> uma peça para a outra. O corte das peças <strong>de</strong>vem ser feitosrigorosamente em esquadro, para garantir a superfície uniforme <strong>de</strong> contato, para atransferência dos esforços, figura 4.30a. Segundo PFEIL et al (2003), nas obrasprovisórias, em colunas sem perigo <strong>de</strong> flambagem, a fixação na emenda <strong>de</strong> topo,po<strong>de</strong> ser feita por um pino metálico, figura 4.30b.(a)(b)Figura 4.30: Emendas <strong>de</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>com</strong>primidas axialmente: (a) corte em esquadrodas seções <strong>de</strong> contato; (b) fixação da emenda por meio <strong>de</strong> pino. Fonte: PFEIL et al (2003).Em geral, há necessida<strong>de</strong> se conferir uma certa rigi<strong>de</strong>z à emenda, o que seconsegue por meio <strong>de</strong> cobrejuntas laterais parafusadas ou pregadas. As emendassão em geral feitas por quatro cobrejuntas. Na figura 4.31a, vê-se uma emenda <strong>de</strong>
78topo, <strong>com</strong> quatro cobrejuntas laterais <strong>de</strong> chapas metálicas perfuradas e parafusadas<strong>com</strong> barras rosqueadas passantes, arruelas e porcas, já na figura 4.31b, vê-se umaemenda <strong>de</strong> topo, <strong>com</strong> quatro cobrejuntas laterais <strong>de</strong> chapas metálicas perfuradas eparafusadas <strong>com</strong> parafusos auto-atarrachantes, e na figura 4.31c uma emenda <strong>de</strong>topo, <strong>com</strong> quatro cobrejuntas laterais <strong>de</strong> chapas metálicas perfuradas e pregadas.Em colunas <strong>de</strong> pequena carga, po<strong>de</strong>m ser utilizadas as emendas através <strong>de</strong>, cortevertical figura 4.31d ou por meio <strong>de</strong> corte inclinado figura 4.31e, ambas parafusadastransversalmente <strong>com</strong> barras rosqueadas passantes, arruelas e porcas, e quedispensam as cobrejuntas laterais. Vale lembrar que conforme a NBR 7190:1997,para que uma ligação possa ser consi<strong>de</strong>rada rígida, <strong>de</strong>ve-se obe<strong>de</strong>cer aos critérios<strong>de</strong> pré-furação e utilizar no mínimo quatro pinos metálicos.(a) (b) (c) (d) (e) (f)Figura 4.31: Emendas em elementos estruturais <strong>de</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, <strong>com</strong>primidasaxialmente: (a) emenda <strong>de</strong> topo, <strong>com</strong> quatro cobrejuntas laterais <strong>de</strong> chapas metálicas perfuradas eparafusadas <strong>com</strong> barras rosqueadas passantes, arruelas e porcas; (b) emenda <strong>de</strong> topo, <strong>com</strong> quatrocobrejuntas laterais <strong>de</strong> chapas metálicas perfuradas e parafusadas <strong>com</strong> parafusos autoatarrachantes;(c) emenda <strong>de</strong> topo, <strong>com</strong> quatro cobrejuntas laterais <strong>de</strong> chapas metálicas perfuradas epregadas; (d) emenda por meio <strong>de</strong> corte inclinado <strong>com</strong> abraça<strong>de</strong>iras <strong>de</strong> aço galvanizado, parafusos,arruelas e porcas; (e) emenda por meio <strong>de</strong> corte vertical e parafusadas <strong>com</strong> barras rosqueadaspassantes, arruelas e porcas; (f) emenda por meio <strong>de</strong> corte inclinado e parafusadas <strong>com</strong> barrasrosqueadas passantes, arruelas e porcas. Fontes: Figuras (a)(b)(c) GARCIA (1986); Figura (d)KARLSEN (1967) apud BRITO (2010).O cálculo das emendas <strong>de</strong> peças <strong>com</strong>primidas axialmente <strong>de</strong>ve aten<strong>de</strong>r duascondições:- transmissão dos esforços;- inércia da coluna na emenda, para efeito <strong>de</strong> flambagem.
794.17 LIGAÇÕES NAS BASES DAS COLUNASUma das mais econômicas formas <strong>de</strong> construção <strong>com</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça está no uso <strong>de</strong>postes <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>com</strong>o estruturas simplesmente engastadas, sendo esta umaprática corrente em vários países ao redor do mundo. OBERG (1982) propôs um tipo<strong>de</strong> fundação, em que o poste <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça é instalado em um furo no solo, tipobroca, <strong>com</strong> seção circular <strong>de</strong> diâmetro D, maior que o diâmetro do poste, e na regiãodo vazio que circunda a base do poste é preenchido <strong>com</strong> concreto, ouocasionalmente somente <strong>com</strong> pedregulho, conforme ilustra a figura 4.32. Destaforma os custos para fundações das edificações, <strong>com</strong> estes sistemas, são na maiorparte reduzidos, PARTEL (1999).Figura 4.32: Esquema <strong>de</strong> fundação <strong>de</strong> postes em brocas. Fonte: GARCIA (1996).DRÕGE13, apud HOLZ (1995), observou um <strong>de</strong>créscimo na or<strong>de</strong>m <strong>de</strong> 45% doscustos, utilizando este tipo <strong>de</strong> fundação. Portanto, para possibilitar a utilização <strong>de</strong>stetipo <strong>de</strong> fundação o solo <strong>de</strong>verá ter capacida<strong>de</strong> resistente a<strong>de</strong>quada, que <strong>de</strong>ve serinvestigada “in loco” por engenheiro <strong>de</strong> fundações. Porém, para este tipo <strong>de</strong>fundação, <strong>de</strong>ve-se ter a garantia a<strong>de</strong>quada do tratamento preservativo da ma<strong>de</strong>ira,<strong>de</strong> acordo <strong>com</strong> a Classe <strong>de</strong> Uso 5.No entanto em sistemas estruturais corretes, cujos postes são consi<strong>de</strong>rados <strong>com</strong>oelementos estruturais engastados na base, <strong>de</strong>vem ser dimensionados para quepossam resistir às ações verticais e horizontais, po<strong>de</strong>ndo ocorrer situações em quehaja esforços resultantes <strong>de</strong> tração transferidos para as fundações, visto queOBERG (1982) não apresentou <strong>com</strong>entários a respeito dos cálculos <strong>de</strong>sta broca,principalmente quanto à resistência à tração.
80Segundo PARTEL (1999), outra possibilida<strong>de</strong> é a fixação da peça em espera <strong>de</strong>concreto através <strong>de</strong> um conector metálico, evitando o contato da ma<strong>de</strong>ira <strong>com</strong> o soloe a umida<strong>de</strong>. Existem várias tipos <strong>de</strong> conectores metálicos, sendo o mais indicadoaquele que não induza ao fendilhamento da peça <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça (figura 4.33b e4,33c). A figura 4.33 apresenta algumas soluções <strong>de</strong> conectores metálicos nasligações da coluna <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça <strong>com</strong> o bloco <strong>de</strong> fundação.(a) (b) (c)Figura 4.33: Possíveis soluções <strong>de</strong> conectores metálicos nas ligações da coluna <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça<strong>com</strong> bloco <strong>de</strong> fundação: (a) ligação articulada, <strong>com</strong> barra cilíndrica interna; (b) chapas metálicasperfuradas; (c) peça cilíndrica externa. Fonte: PARTEL (1999).Conforme re<strong>com</strong>endação <strong>de</strong> SAGOT (1995), para consi<strong>de</strong>rar os critérios analisadospara as colunas <strong>com</strong>o sendo <strong>de</strong> Classe <strong>de</strong> Uso 2 ou Classe Uso 3, algumas medidas<strong>de</strong>vem ser tomadas. Na realida<strong>de</strong>, o risco <strong>de</strong> umida<strong>de</strong> está bem limitado se a colunaestiver afastada do piso. Se nenhuma precaução for levada em consi<strong>de</strong>ração, ascolunas <strong>de</strong>vem ser consi<strong>de</strong>radas <strong>com</strong>o Classe <strong>de</strong> Uso 5.SAGOT (1995), ainda salienta que as bases das colunas <strong>de</strong>vem ser fixadas emestruturas <strong>de</strong> tal maneira que assegure uma ventilação eficiente para evitar qualquerentrada <strong>de</strong> água através <strong>de</strong> vaso capilar. A altura da ma<strong>de</strong>ira sobre o chão (ou abase) varia <strong>com</strong> o clima e o risco <strong>de</strong> acumulo <strong>de</strong> umida<strong>de</strong> na região da ligação. Acoluna po<strong>de</strong> ser colocada em contato <strong>com</strong> o chão, porém neste caso, a base dacoluna <strong>de</strong>ve ser tratada para evitar a entrada <strong>de</strong> água por capilarida<strong>de</strong>,impermeabilizando a ma<strong>de</strong>ira, por exemplo, <strong>com</strong> resina epóxi, pintura emborrachadaou asfáltica.Segundo CAMPOS (2002), o <strong>de</strong>talhe construtivo <strong>de</strong>ve evitar o contato direto entre aestrutura <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira e o piso ou base <strong>de</strong> concreto, para que não ocorra á açãocapilar, previne o ataque da ma<strong>de</strong>ira em relação aos xilófagos e a in<strong>com</strong>patibilida<strong>de</strong>entre os materiais pelas condições <strong>de</strong> uso. A figura 4.34 apresenta um mo<strong>de</strong>lo.
81Figura 4.34: Detalhe construtivo <strong>de</strong> afastamento da coluna <strong>com</strong> a base <strong>de</strong> concreto.Fonte: ALTOÉ (2009).Para garantir a durabilida<strong>de</strong> das colunas estruturais <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça, nas ligaçõesentre as colunas e os blocos <strong>de</strong> fundação, AMÁ (2009) criou placas <strong>de</strong> base em açogalvanizado parafusadas nas bases das colunas (<strong>com</strong> afastamento da coluna <strong>com</strong> abase <strong>de</strong> concreto) e chumbadas nos blocos <strong>de</strong> fundações. Desta forma, isolam-seas peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira para proteger da ação da umida<strong>de</strong> presente no solo, conforme<strong>de</strong>talhe da figura 4.35.Figura 4.35: Placas <strong>de</strong> base <strong>de</strong> aço galvanizado chumbadas no bloco <strong>de</strong> fundação. Fonte: AMÁ (2009).Um dos pontos importantes para garantir a durabilida<strong>de</strong> da estrutura <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira énão <strong>de</strong>ixá-la em contato direto <strong>com</strong> o solo para não absorver água. Desta forma, ascolunas po<strong>de</strong>m ser conectadas sobre blocos <strong>de</strong> fundação <strong>de</strong> concreto através <strong>de</strong>chapas metálicas para sua fixação, FIGUEIREDO et al (2009).
82A figura 4.36 apresenta dois mo<strong>de</strong>los distintos <strong>de</strong> placas <strong>de</strong> base articuladas, paramastros <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, utilizados em tensoestruturas.(a)(b)Figura 4.36: Mo<strong>de</strong>los <strong>de</strong> Placas <strong>de</strong> base articuladas, <strong>de</strong> aço galvanizado.Fontes: (a) CALIL (2007); (b) PLETS (2003); apud BRITO (2010).Observações:Em todos os tipos <strong>de</strong> ligações apresentados, a conicida<strong>de</strong> natural das peças afeta o<strong>de</strong>talhamento das construções <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira. Uma prática <strong>com</strong>um émodificar as ma<strong>de</strong>iras roliças fatiando um lado, para prover uma face plana contínua.A face aplainada permite maior segurança na união da conexão metálica <strong>com</strong> oselementos estruturais. Deve ser lembrado que a penetração do preservativo égeralmente limitado ao alburno, apesar disso o aplainamento, po<strong>de</strong> resultar emmenor proteção do que em qualquer outra parte do poste não aplainado. Todos oscortes e usinagens <strong>de</strong>vem ser preferencialmente realizados antes do tratamentopreservativo.A <strong>de</strong>ficiência da ligação <strong>com</strong> pino metálico, correspon<strong>de</strong>nte a uma dada seção <strong>de</strong>corte entre duas peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, e po<strong>de</strong> ocorrer <strong>de</strong> dois modos <strong>de</strong> falha distintos.Conforme a NBR 7190:1997, no dimensionamento das ligações <strong>de</strong> estruturas <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira por pinos, uma das duas situações po<strong>de</strong> ocorrer:- embutimento na ma<strong>de</strong>ira, quando β ≤ βlim,- ou da flexão no pino, quando β > βlim.
83Visando promover o uso mais eficiente das ligações, consi<strong>de</strong>ra-se necessárioapresentar estudos realizados <strong>de</strong> ligações em peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça <strong>de</strong> eucalipto,por meio <strong>de</strong> analise experimental, já realizados, apontados os dois casos distintos<strong>de</strong> modo <strong>de</strong> falha que po<strong>de</strong>m ocorrer (figuras 4.37 e 4.38).Na figura 4.37, po<strong>de</strong>-se observar os modos <strong>de</strong> falha por embutimento do pinometálico na ma<strong>de</strong>ira, em peças roliças <strong>de</strong> pequeno diâmetro, ZERBINO (2007).Figura 4.37 – Modo <strong>de</strong> falha por embutimento do pino na ma<strong>de</strong>ira roliça. Fonte: ZERBINO (2007).Figura 4.38: Modo <strong>de</strong> falha por flexão do pino metálico. Fonte: PARTEL (1999).PARTEL (1999) realizou quatro estudos distintos, <strong>de</strong> ensaios <strong>de</strong> ligações emprotótipos <strong>de</strong> pórticos <strong>de</strong> peças roliças, para analisar a eficiência da rigi<strong>de</strong>z. A figura4.39, apresenta cada uma <strong>de</strong>stas ligações estudadas, representando a ligação vigacolunado lado direito <strong>de</strong> cada pórtico.
84a) ligações por chapas metálicas pregadas b) ligações por anéis e parafusos metálicosc) ligações por pinos metálicos d) ligações por cavilhas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iraA Figura 4.39: Tipos <strong>de</strong> ligações ensaiadas, representando a ligação viga-coluna do lado direito <strong>de</strong>cada pórtico. Fonte: PARTEL (1999).A figura 4.40 apresenta os modos <strong>de</strong> ruptura <strong>de</strong> cada uma das ligações ensaiadas.a) ensaio a: ruptura no centro da viga b) ensaio b: ruptura e flexão do pino.c) ensaio c: flexão do pino d) ensaio d: ocorreram dois casos, ruptura da viga e ruptura da cavilha.Figura 4.40: Modos <strong>de</strong> falha dos tipos <strong>de</strong> ligações ensaiadas. Fonte: PARTEL (1999).
85O gráfico 4.1 apresenta os resultados dos ensaios realizados por PARTEL (1999),<strong>com</strong>parando os valores <strong>de</strong> rigi<strong>de</strong>z <strong>de</strong> cada tipo <strong>de</strong> ligação em peças roliças, narelação carga versus <strong>de</strong>slocamento.Gráfico 4.1: Comparativo <strong>de</strong> rigi<strong>de</strong>z das ligações em peças roliças. Fonte: BRITO (2010).
865 SISTEMAS ESTRUTURAIS E CONSTRUTIVOSO elemento estrutural objeto <strong>de</strong> estudo nos sistemas estruturais e construtivos dopresente trabalho são as barras <strong>de</strong> seção transversal circular <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iras <strong>de</strong>espécies <strong>de</strong> eucalipto e <strong>de</strong> pinus. Através da união <strong>de</strong>ssas barras po<strong>de</strong>m serformadas <strong>com</strong>posições <strong>de</strong> elementos simples ou <strong>com</strong>postos. Os diferentes arranjos<strong>de</strong>ssas barras possibilitam uma gama <strong>de</strong> sistemas estruturais e materiais, po<strong>de</strong>ndo<strong>com</strong>por estruturas formadas pela <strong>com</strong>posição <strong>de</strong> vários sistemas estruturais sendo<strong>de</strong>finida <strong>com</strong>o uma estrutura mista. A <strong>com</strong>patibilida<strong>de</strong> no emprego <strong>de</strong> peças roliças<strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira a todos os outros materiais disponíveis na construção civil, viabiliza umagama <strong>de</strong> arranjos <strong>de</strong> estruturas mistas, inclusive quando estas são <strong>com</strong>postas porelementos formados por materiais diversos, tanto na estrutura quanto nofechamento. A seguir, serão apresentados, os tipos sistemas estruturais usuais e as<strong>de</strong>finições adotadas <strong>com</strong>o critério para classificar as estruturas durante a etapa <strong>de</strong>sistematização das obras selecionadas no anexo das fichas técnicas.5.1 POSTES DE LINHA DE TRANSMISSÃO DE ENERGIA ELÉTRICANo Brasil, os postes <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça tratada foram muito utilizados em décadas anteriores àgran<strong>de</strong> produção <strong>de</strong> postes pré-fabricados em concreto, em função do crescimento no setorindustrial. No entanto, nos dias atuais, torna-se sustentável o emprego <strong>de</strong> postes <strong>com</strong> ma<strong>de</strong>iraroliça tratada (figura 5.1), oriundas <strong>de</strong> reflorestamento, favorecendo a questão ambiental eeconômica.Segundo Arruda et al (2006), na região sul do Brasil, o uso <strong>de</strong> postes <strong>de</strong> eucalipto para a re<strong>de</strong>elétrica é mais representativo, alcançando cerca <strong>de</strong> 90% do total. Além disso, em muitoscasos o poste tem seu uso consorciado <strong>com</strong> as empresas <strong>de</strong> tele<strong>com</strong>unicações para osuporte das re<strong>de</strong>s <strong>de</strong> telefonia, TV a cabo ou para cabos <strong>de</strong> fibra ótica. No Rio gran<strong>de</strong> do Sul,conforme trabalho realizado por Gastaud (2001) apud Arruda et al (2006), somente uma dastrês <strong>com</strong>panhias <strong>de</strong> distribuição <strong>de</strong> energia do estado, utilizava aproximadamente 781.460postes, sendo 758.000 (97%) <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira e 23.460 (3%) <strong>de</strong> concreto. Os postes <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iraapresentam um custo inferior aos outros tipos <strong>de</strong> postes <strong>com</strong>ercializados. Consi<strong>de</strong>rando otransporte e a instalação, os postes <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira pesam em torno <strong>de</strong> 60% menos que o <strong>de</strong>concreto equivalente e o seu manuseio po<strong>de</strong> ser feito sem equipamentos específicos, exigindoum menor número <strong>de</strong> acessórios.
87O sistema estrutural para o poste <strong>de</strong> linha <strong>de</strong> transmissão <strong>de</strong> eletrificação consi<strong>de</strong>ra-seteoricamente <strong>com</strong>o uma coluna engastada na base e livre no topo.(a) (b) (c)Figura 5.1: Postes <strong>de</strong> linhas <strong>de</strong> transmissão <strong>de</strong> eletricida<strong>de</strong>: (a) poste <strong>de</strong> linha <strong>de</strong> transmissão e iluminação emárea urbana; (b) montagem <strong>de</strong> poste <strong>de</strong> linha <strong>de</strong> transmissão <strong>de</strong> eletricida<strong>de</strong> <strong>de</strong> alta tensão; (c) emendas nosposte <strong>de</strong> linha <strong>de</strong> transmissão <strong>de</strong> eletricida<strong>de</strong> <strong>de</strong> alta tensão . Fonte: CALIL (2007) .A NBR 8456: 1984 adota-se <strong>com</strong>o <strong>com</strong>primento (em metros) <strong>de</strong> engastamento:( 0,1 ⋅ L) 0, 6e = +On<strong>de</strong>: e é o <strong>com</strong>primento <strong>de</strong> engastamento (m);L é o <strong>com</strong>primento do poste.Conforme SOLLI (1995), as fundações para postes <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>m dascaracterísticas geotécnicas do solo, porém normalmente são engastados no solo.Este método prevê gran<strong>de</strong>s economias quando <strong>com</strong>parados a outros tipos <strong>de</strong>fundações. No entanto, <strong>com</strong>o já apresentado, os poste <strong>de</strong>vem ser tratado <strong>com</strong>preservativos que garantam a Classe <strong>de</strong> Uso 4. E ainda, é importante projetar o tipo<strong>de</strong> fundação mais a<strong>de</strong>quado às tensões correspon<strong>de</strong>ntes a cada tipo <strong>de</strong> solo.5.2 EDIFICAÇÕES RURAISHOLZ (1995), afirma que na Europa, o uso <strong>de</strong> construções <strong>com</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça estácrescendo, <strong>de</strong>vido ao baixo custo do material básico e os baixos custos construtivose que estas construções são muito utilizadas em edificações rurais, para diversasfinalida<strong>de</strong>s. Em proprieda<strong>de</strong>s rurais, as peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça tratadas, além <strong>de</strong>serem utilizadas <strong>com</strong>o moirões <strong>de</strong> cerca, são <strong>com</strong>umente utilizadas paraconstruções <strong>de</strong> estábulos e mangueiros, figura 5.2.
88Figura 5.2: Construções para agropecuária, cercas, mangueiro e estábulos. Fonte: www.tramasul.<strong>com</strong>.brSegundo HOLZ (1995), <strong>com</strong>o as fazendas necessitam <strong>de</strong> um extenso volume <strong>de</strong>construções <strong>de</strong> baixo custo, as estruturas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça, vem sendo utilizadasem construções <strong>de</strong> estábulos e galpões para armazenagem <strong>de</strong> máquinas eequipamentos ou celeiros para milho, visto que em muitos casos não têmnecessida<strong>de</strong>s herméticas especiais e particularmente nos celeiros é dadapreferência á uma construção ventilada, para viabilizar uma possível secagemadicional da colheita, figura 5.3.Figura 5.3: Galpões tipo pórtico, para armazenagem <strong>de</strong> produtos rurais. Fonte: www.gangnail.<strong>com</strong>.brConforme HOLZ (1995), na Europa, locais esportivos para ativida<strong>de</strong>s eqüestres, sãoedificados em ma<strong>de</strong>ira roliça. O material é usado nas colunas, em pare<strong>de</strong>s e emalguns casos em tesouras <strong>de</strong> telhados. Essa solução é amplamente adotada paragalpões rurais. As organizações agrícolas européias fornecem consultoria e ven<strong>de</strong>mgalpões pré-fabricados em ma<strong>de</strong>ira roliça, incluindo instruções, cálculos e osconectores especiais necessários para diferentes tipos <strong>de</strong> edificações,principalmente para galpões e celeiros. Normalmente são projetados <strong>com</strong> ligações<strong>de</strong> chapas metálicas galvanizadas, perfuradas e pregadas.5.3 FUNDAÇÕES COM ESTACAS DE MADEIRA ROLIÇASegundo KUILEN (1995), as fundações <strong>com</strong> estacas, são <strong>com</strong>umente usadas em áreas on<strong>de</strong>a capacida<strong>de</strong> portante <strong>de</strong> carga do solo é insuficiente. Nestes casos a estrutura da estaca <strong>de</strong>fundação po<strong>de</strong> ser executada <strong>com</strong> peça roliça <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira tratada (figura 5.4), <strong>de</strong>s<strong>de</strong> quegaranta a Classe <strong>de</strong> Uso correspon<strong>de</strong>nte.
89Figura 5.4: Elementos estruturais e parâmetros que <strong>de</strong>vem ser conhecidos para o dimensionamento da estaca <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira roliça. (a) Estrutura; (b) bloco <strong>de</strong> coroamento, normalmente <strong>de</strong> concreto; (c) estaca <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça; (d)nível da água do lençol freático; (e) ação da carga no fuste da estaca; (f) camada <strong>de</strong> solo fraco; (g) reação dacarga no fuste da estaca; (h) camada <strong>de</strong> solo portante; (i) resistência <strong>de</strong> ponta da estaca. Fonte: KUILEN (1995).O <strong>com</strong>primento das estacas variam, porém na maioria dos casos, o <strong>com</strong>primento máximo éda or<strong>de</strong>m <strong>de</strong> 23 m, que é suficiente para suportar cargas usuais. As estacas <strong>de</strong>vem sercravadas no solo para transferir as cargas da estrutura até a camada <strong>de</strong> solo mais resistente.As estacas <strong>com</strong> postes <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira são naturalmente cônicas, na média <strong>com</strong> 30 cm <strong>de</strong>diâmetro no topo, cravada a aproximadamente 1,5 m abaixo do nível da camada <strong>de</strong> soloportante, KUILEN (1995).MINÁ (2005) realizou estudo teórico e experimental <strong>de</strong> estacas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, incluindo ainstrumentação das fundações em estacas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> uma ponte <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, <strong>com</strong> oobjetivo <strong>de</strong> gerar re<strong>com</strong>endações para o projeto <strong>de</strong>ste tipo <strong>de</strong> fundações para pontes <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> pequeno vão.O trabalho experimental realizado por MINÁ (2005) foi feito em duas etapas. Na primeiraetapa foram estudadas as proprieda<strong>de</strong>s mecânicas <strong>de</strong> estacas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira a partir <strong>de</strong> ensaios<strong>de</strong> flexão e <strong>com</strong>pressão em peças roliças em tamanho estrutural e a partir <strong>de</strong> ensaios <strong>de</strong>flexão e <strong>com</strong>pressão em corpos-<strong>de</strong>-prova <strong>de</strong> pequenas dimensões e isentos <strong>de</strong> <strong>de</strong>feitos(CPs). Na segunda etapa foram <strong>de</strong>terminadas as proprieda<strong>de</strong>s do solo, por meio <strong>de</strong>sondagens, e das estacas cravadas por meio <strong>de</strong> ensaios <strong>de</strong> <strong>com</strong>pressão paralela em CPs.Nessa etapa, <strong>de</strong> forma pioneira no Brasil, foi feita uma análise do <strong>com</strong>portamento <strong>de</strong> estacas<strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira imersas no solo, por meio <strong>de</strong> ensaio <strong>de</strong> carregamento dinâmico (PDA - PileDriving Analyser). Os resultados mostraram que estacas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça são excelenteselementos estruturais para uso em fundações.
905.4 SISTEMAS ESTRUTURAIS DE MUROS DE CONTENÇÕES DE TERRAEm perímetros rurais, pequenos muros <strong>de</strong> contenções <strong>de</strong> terra, po<strong>de</strong>m serconstruídos <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> pequeno diâmetro, que são ancoradosentre postes <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira engastados, figura 5.5. Para estes sistemas, são utilizadospostes <strong>com</strong> diâmetro acima <strong>de</strong> 14 cm, HOLZ (1995).Figura 5.5: Muros para pequenas contenções <strong>de</strong> terra. Fonte: HOLZ (1995) apud BRITO (2010).Outra técnica <strong>de</strong> muro <strong>de</strong> contenção <strong>de</strong> terra, foi apresentada por SHORT (1995), muito usualem obras <strong>de</strong> escavações. O muro é <strong>com</strong>posto por uma fila <strong>de</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iraverticais, engastadas no solo e espaçadas a uma certa distância, formando os contrafortes. Aspare<strong>de</strong>s, ao invés <strong>de</strong> peças roliças <strong>de</strong> pequeno diâmetro, são substituídas por pranchões <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira serrada, sobrepostos na horizontal, figura 5.6c. A estabilida<strong>de</strong> do muro <strong>de</strong>ve sergarantida, pela profundida<strong>de</strong> <strong>de</strong> penetração, das peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira no solo e pelamobilização <strong>de</strong> terra através do empuxo passivo F p (figura 5.6a), <strong>de</strong> acordo <strong>com</strong> ascaracterísticas geológicas do local <strong>de</strong> implantação.(c)Figura 5.6: Esquema do muro: (a) Diagrama <strong>de</strong> tensões e cargas, F a = força ativa e F p = força passiva; (b)Esquema <strong>de</strong> elevação do muro; (c) Planta do muro. Fonte: SHORT (1995) apud BRITO (2010).A figura 5.7 apresenta uma obra <strong>de</strong> um muro <strong>de</strong> contenção <strong>de</strong> terra, utilizando ma<strong>de</strong>irasroliças <strong>de</strong> reflorestamento <strong>com</strong>o contrafortes, e pare<strong>de</strong>s <strong>com</strong> pranchões <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira serrada.
91Figura 5.7: Muro <strong>de</strong> contenção <strong>de</strong> terra. Fonte: CALIL (2007).Outro sistema construtivo, <strong>com</strong>o contenções <strong>de</strong> terra, que po<strong>de</strong> ser utilizado emregiões agropecuárias, são as travessias <strong>de</strong> gado sob as estradas rurais. Umexemplo <strong>de</strong>ste sistema é a construção da travessia <strong>de</strong> nível inferior construída noHorto <strong>de</strong> Luiz Antônio pela equipe <strong>de</strong> profissionais do LaMEM em 1996, em SãoCarlos (SP). Foi feito uso <strong>de</strong> estruturas em placa, <strong>com</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça, projetada nosentido vertical e horizontal, montando um quadro fechado, e as ligações utilizandoentalhes e encaixes, figura 5.8.Figura 5.8: Passarela <strong>de</strong> nível inferior, construída em (1996). Fonte: CALIL (2007).5.5 SISTEMAS ESTRUTURAIS E CONSTRUTIVOS DE BARREIRAS ACÚSTICASUma nova aplicação <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira tem sido frequentementeutilizada. São as construções <strong>de</strong> barreiras acústicas, <strong>com</strong> sistemas estruturais <strong>de</strong>muros, utilizando postes <strong>de</strong> pequeno diâmetro, baratos e <strong>com</strong>ercialmentedisponíveis no mercado europeu. Os muros são ancorados entre colunas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iraroliça engastadas na base. Em alguns casos as pare<strong>de</strong>s são <strong>com</strong>postas por peças<strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira semicirculares. Este sistema <strong>de</strong> construção também é apropriado paraconstruções <strong>de</strong> muros simples em edificações, HOLZ (1995) apud BRITO (2010).
92Na frança, a empresa TERTU, <strong>de</strong>senvolve projetos e construções <strong>de</strong> sistemas <strong>de</strong>barreiras acústicas, para margens <strong>de</strong> rodovias, conforme a figura 5.9.Figura 5.9: Barreiras sonoras, construídos nas margens <strong>de</strong> rodovias. Fonte: www.tertu.<strong>com</strong>Os painéis normalmente além da proteção sonora são <strong>de</strong>corativos. Segundo SHORT(1995), para o dimensionamento, o peso próprio do painel é geralmente <strong>de</strong>sprezível,pois a ação predominante é a do vento, para consi<strong>de</strong>ração no cálculo, figura 5.10.As barreiras acústicas são erguidas entre as áreas <strong>com</strong> barulhos <strong>de</strong> altos níveis <strong>de</strong>ruídos e as áreas que serão protegidos <strong>de</strong> tais barulhos. Normalmente sãoinstalados em divisa <strong>de</strong> ponto <strong>de</strong> táxi em aeroportos, centros <strong>de</strong> teste <strong>de</strong> aeronaves,nas marginais <strong>de</strong> rodovias próximas a perímetros urbanos, e locais industriais <strong>com</strong>altos níveis <strong>de</strong> ruídos.Figura 5.10: Mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> Muros <strong>de</strong> barreira sonora. Fonte: SHORT (1995) apud BRITO (2010).5.6 SISTEMAS ESTRUTURAIS DE DEFENSASSegundo FALLER et al (2007), os sistemas <strong>de</strong> <strong>de</strong>fensas, utilizando postes <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira roliça <strong>de</strong> pequeno diâmetro, po<strong>de</strong>m ser uma opção interessante parasoluções <strong>de</strong>stes sistemas estruturais. Tais postes requerem processo mínimo <strong>de</strong>fabricação e apresentam alta resistência dinâmica ao impacto, quando <strong>com</strong>parados<strong>com</strong> as <strong>de</strong>fensas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> seção retangular <strong>de</strong> área equivalente. Diante disto,o produto final, po<strong>de</strong> trazer um retorno financeiro significativo, quando <strong>com</strong>parado<strong>com</strong> os <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira serrada, além <strong>de</strong> po<strong>de</strong>r fornecer maior segurança nos impactos<strong>de</strong> veículos. Pesquisas <strong>com</strong> ensaios estáticos e dinâmicos, tem sido realizados no
93Forest Products Laboratory da United States Department of Agriculture (USDA), emMadison, Wisconsin, na melhoria da segurança às margens das estradas emLincoln, Nebraska, para <strong>de</strong>terminar as proprieda<strong>de</strong>s físicas dos materiais, a fim <strong>de</strong><strong>de</strong>senvolver projetos estruturais e sistemas <strong>de</strong> classificação da ma<strong>de</strong>ira, para o uso<strong>de</strong>ste novo sistema estrutural <strong>de</strong> <strong>de</strong>fensas, figura 5.11.(a) (b) (c)Figura 5.11: Defensas: (a) ensaio estático; (b,c) ensaios dinâmicos. Fonte: FALLER et al (2007).A empresa francesa TERTU, fabricante <strong>de</strong> pontes, passarelas, muros e barreirasacústicas, tem produzido e instalado, <strong>de</strong>fensas <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong>reflorestamento e sistemas mistos <strong>com</strong> peças metálicas (figura 5.12), em muitosquilômetros <strong>de</strong> rodovias na França, após ter realizado uma série <strong>de</strong> ensaios <strong>de</strong>acordo <strong>com</strong> normas européias e receber certificações pelo novo sistema.a) peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira b) sistemas mistos <strong>com</strong> ma<strong>de</strong>ira e peças metálicasFigura 5.12: Defensas <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> reflorestamento e sistemas mistos <strong>com</strong> peçasmetálicas, instalados em muitos quilômetros <strong>de</strong> rodovias na França. Fonte: www.tertu.<strong>com</strong>
945.7 SISTEMAS ESTRUTURAIS E CONSTRUTIVOS DE PONTES E PASSARELASNeste item, são apresentados, os principais sistemas estruturais e construtivos <strong>de</strong>pontes e passarelas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira usando peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira tratada,especialmente as ma<strong>de</strong>iras oriundas <strong>de</strong> reflorestamento <strong>com</strong>o o eucalipto, queproporcionam maior resistência, rigi<strong>de</strong>z e gran<strong>de</strong> durabilida<strong>de</strong>.As pontes <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> reflorestamento, tratadas, representamuma alternativa viável para a integração física do país <strong>com</strong> imensa área territorial,porque po<strong>de</strong>m possibilitar facilida<strong>de</strong> na obtenção da matéria prima e execução <strong>com</strong>custos reduzidos, além da diversida<strong>de</strong> dos arranjos estruturais possíveis.No Brasil, a maior parte das aplicações <strong>de</strong> pontes em ma<strong>de</strong>ira roliça, são emconstruções <strong>de</strong> sistemas simples <strong>de</strong> pontes <strong>de</strong> pequenos vãos para uso noperímetro rural. Consi<strong>de</strong>rando a necessida<strong>de</strong> <strong>de</strong> construção <strong>de</strong> pontes no Brasil,principalmente <strong>de</strong> vãos relativamente pequenos, aliada à possibilida<strong>de</strong> <strong>de</strong> construirestas pontes <strong>com</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> reflorestamento relativamente abundante nas regiõesSul e Su<strong>de</strong>ste, justifica-se a relevância <strong>de</strong> se estudar pontes <strong>de</strong> postes <strong>de</strong> EucaliptoCitriodora, e mesmo <strong>de</strong> Eucalipto Grandis, para as pontes <strong>de</strong> vãos menores, para ostabuleiros e peças auxiliares <strong>com</strong>o guarda-corpo e guarda–rodas CALIL, et al (2006).Já para a necessida<strong>de</strong> <strong>de</strong> pontes <strong>de</strong> maiores vãos e do aumento das cargas naspontes, para o tráfego <strong>de</strong> automóveis e caminhões, <strong>de</strong>u início ao estudo na busca <strong>de</strong>soluções que viabilizassem a construção <strong>de</strong> pontes, em ma<strong>de</strong>ira roliça <strong>com</strong> seções<strong>com</strong>postas, para cargas elevadas, HELLMEISTER (1978).Em projetos e construções <strong>de</strong> pontes e passarelas, <strong>com</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça, po<strong>de</strong>m serempregados os sistemas estruturais:- <strong>de</strong> vigas simples;- <strong>de</strong> vigas treliças;- <strong>de</strong> pórticos;- pênseis;- estaiados;- <strong>com</strong> elementos <strong>de</strong> placa mista <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira e <strong>com</strong> concreto armado.A figura 5.13 apresenta alguns sistemas estruturais usuais <strong>de</strong> pontes e passarelas,publicados nos livros do professor Julius Natterer.
95a) Viga Contínua Standard b) Viga Contínua <strong>com</strong> Apoio Fixo Centralc) Viga Contínua Engastada nas Extremida<strong>de</strong>s c) Vigas Treliçadasd) Ponte <strong>de</strong> Pórtico e) Ponte Pênsilf) Ponte Estaiada g) Ponte Estaiada <strong>com</strong> Coluna InclinadaFigura 5.13: Sistemas estruturais usuais <strong>de</strong> pontes e passarelas. Fonte: NATTERER (1998).Desta forma, procura-se mostrar a viabilida<strong>de</strong> da utilização <strong>de</strong> alguns <strong>de</strong>stessistemas estruturais utilizando ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> reflorestamento, principalmente <strong>de</strong>espécies <strong>de</strong> eucalipto.5.7.1 Pontes <strong>com</strong>postas por vigasPara reduzir os vãos na largura <strong>de</strong> um rio, po<strong>de</strong> ser necessário utilizar o sistema estrutural <strong>de</strong>viga contínua <strong>com</strong> vários tramos, inserindo colunas entre os tramos, sob as peças que<strong>com</strong>põem à viga. Como exemplo, a ponte <strong>com</strong> o <strong>com</strong>primento <strong>de</strong> 20 m sobre um rio, divididaem três tramos, apresentada por LOGSDON (1982), conforme a figura 5.14.
Figura 5.14: Ponte em viga contínua. Fonte: LOGSDON (1982) apud PARTEL (1999).96
97HELLMEISTER (1978) propõe a solidarização <strong>de</strong> peças roliças, <strong>com</strong> até 20m <strong>de</strong> <strong>com</strong>primento,utilizando anéis metálicos, para aumentar a rigi<strong>de</strong>z <strong>de</strong> vigas, <strong>com</strong> o intuito <strong>de</strong> utilizá-las empontes. A viga bicircular, <strong>com</strong>posta por dois postes <strong>com</strong> <strong>com</strong>pensação <strong>de</strong> seus diâmetros,solidarizados por anéis metálicos, já permite a utilização <strong>de</strong> postes, oriundos <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong>reflorestamento, <strong>com</strong>pondo vigas <strong>de</strong> pontes rodoviárias <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira.A viga bicircular dupla, também estudada por HELLMEISTER (1978), formada pela<strong>com</strong>posição <strong>de</strong> quatro postes pela reunião <strong>de</strong> duas vigas bicirculares, <strong>com</strong>pensando osdiâmetros também no plano horizontal, tem <strong>com</strong>portamento e resistência mais a<strong>de</strong>quada paraa utilização <strong>com</strong>o vigas <strong>de</strong> pontes rodoviárias <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira.PRATA (1995) afirma que as pontes <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira usualmente construídas no Brasil sãosimples, <strong>de</strong> construção rápida e, <strong>de</strong> modo geral, apresentam estaqueamentos <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>irasucessivos sobre os quais se apóiam as vigas longitudinais e, sobre estas, é fixado o tabuleirotransversal. Algumas vezes, sobre as estacas executam cavaletes <strong>com</strong> a disposição <strong>de</strong> umaviga transversal sob as vigas longitudinais. O mesmo autor apresenta alguns casos on<strong>de</strong> otabuleiro é fechado (isto é, forma um meio contínuo) e aproveita-se o plano do tabuleiro parase regularizar a pista <strong>de</strong> rolamento <strong>com</strong> concreto asfáltico ou concreto armado, pavimentandoassim a superfície <strong>de</strong> rolamento.De acordo <strong>com</strong> LEONHARDT (1982) mesmo que as formas básicas das estruturas <strong>de</strong> pontessejam simples e relativamente limitadas em número, existem enormes varieda<strong>de</strong>s daspossibilida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> projeto. Quando se projetarem pontes, <strong>de</strong>ve-se estar familiarizado <strong>com</strong> estagran<strong>de</strong> variação <strong>de</strong> alternativas <strong>de</strong> modo a se encontrar a melhor solução para cada caso, oupara se <strong>de</strong>senvolver uma variante.As pontes <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça permitem uma enormida<strong>de</strong> possibilida<strong>de</strong> <strong>de</strong> técnicas construtivas,principalmente para pequenos e médios vãos.5.7.2 Pontes <strong>com</strong>postas por vigas treliçadasCom a possibilida<strong>de</strong> <strong>de</strong> utilização <strong>de</strong> postes simples na construção das pontes <strong>de</strong> eucaliptoCitriodora, HELLMEISTER (1983) sugere a utilização <strong>de</strong> vigas treliçadas, <strong>com</strong>postas porpeças roliças para pontes <strong>de</strong> vãos relativamente gran<strong>de</strong>s. Inicialmente HELLMEISTER (1983)orientou o estudo da viga em treliça para colocação <strong>de</strong> tabuleiro superior.A colocação <strong>de</strong> viga bi circular no banzo superior permitiu o apoio direto das peças dotabuleiro, possibilitando seu dimensionamento à flexo-<strong>com</strong>pressão, <strong>de</strong>vido aos esforços axiaisda treliça e o carregamento direto do tabuleiro. A figura 5.15 apresenta um mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong>ste
98sistema estrutural <strong>de</strong> ponte <strong>com</strong>posta por vigas treliçadas. .Figura 5.15: Ponte em viga treliçada. Fonte: HELLMEISTER (1983).5.7.3 Pontes <strong>com</strong>postas por pórticosA dificulda<strong>de</strong> normal <strong>de</strong> implantação <strong>de</strong> pilares centrais na ponte e a possibilida<strong>de</strong> <strong>de</strong> vencer ovão livre em toda sua extensão, conduz ao estudo <strong>de</strong> ponte <strong>com</strong> reforços centrais ligadosatravés <strong>de</strong> duas diagonais apoiadas em blocos <strong>de</strong> concreto nas extremida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> cada lado daponte. Este procedimento <strong>de</strong>u origem à ponte em viga escorada, também conhecida <strong>com</strong>oponte em pórtico. A figura 5.16 retrata este mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> ponte executado em 1974 sobre oRibeirão dos Porcos, Borborema, SP.(a) Vista Lateral(b) Vista InferiorFigura 5.16: Ponte em Pórtico. Ribeirão dos Porcos, Borborema, SP (1974). Fonte: HELLMEISTER (1983).
995.7.4 Pontes em placas mistas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça e concreto armadoAs pontes em placa são formadas por sistemas construtivos on<strong>de</strong> são colocadas as peçasroliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, na direção longitudinal, um ao lado do outro, alternando base-topo eagrupados <strong>com</strong> cordoalhas metálicas, sendo que a solidarizarão do concreto na ma<strong>de</strong>ira érealizada <strong>com</strong> conectores metálicos inclinados e colados <strong>com</strong> a<strong>de</strong>sivo à base <strong>de</strong> epóxi. Acaracterística principal <strong>de</strong>ste sistema é a distribuição uniforme da carga aplicada no conjunto,CALIL, et al (2006). Na figura 5.17, são mostrados <strong>de</strong>talhes dos processos construtivos <strong>de</strong>uma ponte mista ma<strong>de</strong>ira-concreto construída no campus II da USP <strong>de</strong> São Carlos.a) Instalação dos conectores metálicos b) Tabuleiro pronto p/ receber o concreto c) Ponte concluídaFigura 5.17: Ponte mista ma<strong>de</strong>ira-concreto construída no campus II da USP <strong>de</strong> São Carlos.Fonte: CALIL et al (2006).A figura 5.18, apresenta <strong>de</strong>talhes <strong>de</strong> conectores metálicos, do projeto estrutural da ponte emplaca mista <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça e <strong>com</strong> concreto armado, construída no “Caminho do Mar”, naSP148.Figura 5.18: Detalhes dos conectores metálicos, do projeto estrutural da ponte“Caminho do Mar”, na rodovia SP148. Fonte: CALIL et al (2006).NATTERER (1998) apresenta um sistema <strong>de</strong> pontes em placa on<strong>de</strong> as peças roliças são<strong>de</strong>sbastadas em duas faces facilitando a junção lateral e essas ainda são colocadas emsentido inverso umas às outras (<strong>com</strong> o topo e a base em sentidos opostos), para<strong>com</strong>pensação da conicida<strong>de</strong> dos troncos, figuras 5.19 e 5.20.
100Figura 5.19: Planta e corte esquemático a-a, da ponte em placa no sistema apresentado.Fonte: NATTERER (1998).Figura 5.20: Cortes esquemáticos da ponte em placa. Fonte: NATTERER (1998).Legenda das figuras <strong>de</strong> NATTERER (1998):1. Seção roliça <strong>com</strong> duas faces serradas e dois cortes oblíquos para <strong>de</strong>scarga da foiça normal.2. Prancha <strong>de</strong> borda em contraplaca 70X24cm.3. Prancha apoio das borda em carvalho.4. Calço <strong>de</strong> carvalho.5. Barra <strong>de</strong> aço para protensão.6. Barra <strong>de</strong> aço <strong>de</strong> l0 mm.7. Barra <strong>de</strong> armadura aço <strong>de</strong> 16mm.8. Ligação através <strong>de</strong> chapa metálica pregada.9. Parafuso.10. Concreto armado 10 cm.11. Camada <strong>de</strong> 3 cm <strong>de</strong> asfalto.
101A solidarização do conjunto é garantida por barras <strong>de</strong> aço <strong>de</strong> 10 mm a 16 mm, <strong>com</strong><strong>com</strong>primento suficiente para fixação das peças dispostas alternadamente e barras contínuastracionadas nas extremida<strong>de</strong>s através <strong>de</strong> um elemento <strong>de</strong> placa metálica.A ligação entre os dois materiais é garantida pela fixação <strong>de</strong> pinos metálicos nos sulcostransversais contínuos (entalhes), por on<strong>de</strong> também passam as barras <strong>de</strong> aço contínuas. Aidéia principal é usar cada material na sua melhor função: a ma<strong>de</strong>ira à flexão e concreto à<strong>com</strong>pressão. Para que se obtenha uma seção mista entre os elementos estruturais éimportante um contato próximo entre eles, para isso, as conexões são efetivas através <strong>de</strong>parafusos especiais, que têm a sua extremida<strong>de</strong> inferior colada <strong>de</strong>ntro da ma<strong>de</strong>ira.MATTHIESEN (1987) solidarizou lateralmente as vigas, utilizando anéis metálicos, obtendopara o conjunto um efeito <strong>de</strong> placa, conforme já apresentado no capítulo <strong>de</strong> ligações. A figura5.21a apresenta um esquema <strong>de</strong> ponte em placa simples, e a figura 5.21b apresenta umesquema <strong>de</strong> ponte em placa nervurada, em que as nervuras <strong>com</strong>postas por vigas <strong>de</strong> seçãobicirculares.a) Ponte em placa simplesb) Ponte em placa nervurada.Figura 5.21: Pontes em placa mista <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira e concreto armado.Fonte: MATTHIESEN (1987) apud PARTEL (1999).5.7.5 Pontes pênseisSão estruturas <strong>com</strong>postas por cabos principais, <strong>com</strong> a configuração <strong>de</strong> uma parábola <strong>de</strong>segundo grau, e tirantes verticais constituindo o aparelho <strong>de</strong> suspensão geralmenteassociados a uma viga <strong>de</strong> rigi<strong>de</strong>z.
102Segundo O’CONNOR (1976) apud PARTEL (1999), <strong>de</strong>fine <strong>com</strong>o principais características daspontes pênseis os seguintes itens:- O principal elemento da ponte pênsil <strong>com</strong> viga <strong>de</strong> rigi<strong>de</strong>z é um cabo flexível, <strong>de</strong> perfil esuportes tais que permitam a transferência das cargas mais importantes às torres e àsancoragens por tração simples.- Esse cabo é <strong>com</strong>umente formado por fios <strong>de</strong> alta resistência torcidos ou por um conjunto <strong>de</strong>cabos metálicos espiralados. Em qualquer caso, as tensões admissíveis são altas, em geralda or<strong>de</strong>m <strong>de</strong> 5760 a 6110 Kgf/cm² para cordoalhas paralelas.- O tabuleiro é suspenso por meio <strong>de</strong> tirantes ou pendurais formados por barras ou cabosmetálicos <strong>de</strong> alta resistência à tração.- O emprego <strong>de</strong> cabos e tirantes ou pendurais <strong>de</strong> aço <strong>de</strong> alta resistência à tração conduz auma estrutura econômica, principalmente se o peso próprio toma-se importante, <strong>com</strong>o no caso<strong>de</strong> gran<strong>de</strong>s vãos.- A economia no cabo principal <strong>de</strong>ve ser <strong>com</strong>parada ao custo das ancoragens e das torres. Ocusto das ancoragens po<strong>de</strong> ser alto em áreas on<strong>de</strong> o terreno <strong>de</strong> fundação é pouco resistente.- A estrutura <strong>com</strong>pleta po<strong>de</strong> ser levantada sem escoramentos intermediários partindo do solo.- A estrutura principal é elegante e exprime <strong>de</strong> modo agradável a sua função.- A altura das torres principais po<strong>de</strong> ser uma <strong>de</strong>svantagem em alguns locais; <strong>com</strong>o porexemplo, <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> zonas <strong>de</strong> acesso a aeroportos.Des<strong>de</strong> 1973 o Laboratório <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>iras e <strong>Estruturas</strong> <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira, da Escola <strong>de</strong> Engenharia <strong>de</strong>São Carlos, Universida<strong>de</strong> <strong>de</strong> São Paulo, tem <strong>de</strong>senvolvido vários trabalhos <strong>de</strong> pesquisa eprestação <strong>de</strong> serviços à <strong>com</strong>unida<strong>de</strong> na área <strong>de</strong> pontes <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>com</strong> elementos roliços.Um exemplo <strong>de</strong>stes trabalhos, é o projeto e a execução da estrutura para a CompanhiaNitroquímica em 1977, sobre o Rio Tietê em São Paulo. A figura 5.22 apresenta esta pontepênsil sobre o rio Tietê. A estrutura é <strong>com</strong>posta por três tramos; um vão central <strong>de</strong> 31m e maisdois vãos extremos <strong>de</strong> 15,5m; mais viga <strong>de</strong> rigi<strong>de</strong>z simplesmente apoiada. O diâmetro médiodos postes é <strong>de</strong> 36cm e os cabos <strong>de</strong> aço utilizados em cada lado tem ½” <strong>de</strong> diâmetro,HELLMEISTER (1978).
103Figura 5.22: Ponte Pênsil CIA Nitroquímica, 1977. Fonte: HELLMEISTER (1978) apud CALIL (1996).5.7.6 Passarelas estaiadasSegundo a <strong>de</strong>finição <strong>de</strong> O’CONNOR (1976) apud PARTEL (1999), as pontes <strong>de</strong> vigasestaiadas consistem <strong>de</strong> um sistema <strong>de</strong> vigas principais ao nível do tabuleiro, apoiadas nosencontros e nos pilares, e <strong>de</strong> um sistema <strong>de</strong> cabos retos que partem dos acessos, passamsobre uma ou duas torres e dirigem-se ao vão principal.O’CONNOR (1976) apud PARTEL (1999) observou na <strong>de</strong>scrição das características <strong>de</strong>ssesistema <strong>com</strong>parações <strong>com</strong> os <strong>de</strong> pontes pênseis enrijecidas, os cabos são retos ao invés <strong>de</strong>curvos, resultando maior rigi<strong>de</strong>z.LEONHARDT (1982) fez estudos sobre a estabilida<strong>de</strong> aerodinâmica e <strong>de</strong>monstrou queestruturas <strong>com</strong> gran<strong>de</strong> quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> estais apresentam <strong>com</strong>portamento diferente das pontessuspensas. O fundamento <strong>de</strong>ssa pesquisa era evitar as oscilações <strong>de</strong> ressonância resultantedos ventos. Até então, o problema das oscilações era resolvido contrabalançando-as <strong>com</strong>treliças enrijecidas.O vão da passarela Vallorbe (figura 5.23) apresentada por NATTERER (1998) é <strong>de</strong>aproximadamente 24,00 m e 2,50 m <strong>de</strong> largura. O local <strong>de</strong> entorno requeria um <strong>de</strong>ck inclinadoe as consi<strong>de</strong>rações ambientais sugeriram o uso <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça em uma estrutura em cabos<strong>de</strong> aço estaiados <strong>com</strong> uma torre inclinada.O solo no lado direito foi contido por um muro <strong>de</strong> pilares <strong>de</strong> concreto centrados e próximos, osquais foram então usados para prover suporte para a torre <strong>com</strong> um sistema <strong>de</strong> ancoragempara amarração posterior dos cabos. A aproximação das rampas no lado mais baixo consisteem vigas simples <strong>de</strong> 5,10 m. A passarela principal é também feita <strong>de</strong> vigas simples <strong>de</strong> 4,35 me 5,10 m.
104Os cabos são feitos <strong>de</strong> barras <strong>de</strong> aço <strong>com</strong> esticadores para equilibrar as tensões. As ligaçõesdos tirantes no topo da torre e os elementos transversais são feitos <strong>de</strong> aço e as forças sãotransmitidas por tensão <strong>de</strong> flexão. Todas os elementos metálicos são galvanizadas a quente.Figura 5.23: Passarela estaiada para pe<strong>de</strong>stres, Vallorbe, Suíça. Fonte: CALIL (2007).A figura 5.24, retrata a passarela estaiada <strong>com</strong> tabuleiro <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira serrada laminadaprotendida em módulos curvos, sustentada por apenas um <strong>de</strong> poste <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira da espécie <strong>de</strong>Eucalipto Citriodora em peça roliça tratada <strong>com</strong> CCA, e um sistema <strong>de</strong> barras <strong>de</strong> açoestaiadas, construída para o acesso do SET ao LaMEM no campus I da EESC-USP. Nesteprotótipo foram realizados os ensaios estáticos e dinâmicos, cujos resultados evi<strong>de</strong>nciaram aviabilida<strong>de</strong> técnica e econômica <strong>de</strong> passarelas estaiadas usando ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> reflorestamento,<strong>de</strong> tabuleiros <strong>com</strong>postos apenas por placas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira laminada protendida e da construção<strong>de</strong> placas curvas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira laminada protendida, PLETZ (2003).a) Ligação articulada na base do poste b) Vista geral da passarelaFigura 5.24: Passarela estaiada, acesso ao LaMEM, campus I da USP <strong>de</strong> São Carlos. Fonte: PLETZ (2003).5.7.7 Passarelas <strong>com</strong>postas por pórticos e treliçasYojo et al apud PRATA, (1995) apresentou uma contribuição no Instituto <strong>de</strong> PesquisasTecnológicas (IPT) ao <strong>de</strong>senvolvimento <strong>de</strong> estruturas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira para travessias: umapassarela <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> reflorestamento, tratada, construída no bairro Butantã, na cida<strong>de</strong> <strong>de</strong>São Paulo. O projeto estrutural foi baseado num sistema formado por elementos <strong>de</strong> pórtico e
105treliça em ma<strong>de</strong>ira. O vão livre teórico é <strong>de</strong> 32,40 m sendo coberto pela união <strong>de</strong> doiselementos <strong>de</strong> postes ligados por parafusos e chapas metálicas soldadas As estruturas <strong>de</strong>sustentação, ou seja, pilares e fundações, foram executadas em concreto armado, figura 5.25.Figura 5.25: Estrutura montada da Passarela do Butantã. Fonte: PRATA (1995).As partes da estrutura foram pré-fabricadas no IPT e transportadas em módulos praticamenteacabados até o local <strong>de</strong> instalação, on<strong>de</strong> os dois módulos do vão central foram unidos antesdo seu içamento. O volume total <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira consumida, inclusive nas duas rampas <strong>de</strong>acesso, foi <strong>de</strong> aproximadamente 40 m³ <strong>de</strong> postes tratados <strong>de</strong> eucalipto utilizados na estruturapropriamente dita e aproximadamente 20m³ <strong>de</strong> pranchões <strong>de</strong> pinus tratado, utilizados no pisodo tabuleiro.5.7.8 Passarelas rainbow bridgeUsando um método <strong>de</strong> construção chinês, do século XII, um grupo <strong>de</strong> engenheiros,criou uma passarela em arco construída <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira entrelaçadas.Este sistema estrutural é um exemplo criativo <strong>de</strong> um processo construtivo daengenharia, utilizando peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira. Acredita-se que foram construídasmuitas Passarelas Rainbow ao longo do Canal <strong>de</strong> Pien no século XII na China,figura 5.26.a) primeira etapa <strong>de</strong> montagem b) segunda etapa <strong>de</strong> montagem c) inauguração da passarelaFigura 5.26: Etapas <strong>de</strong> construção da Passarela Rainbow, na China. Fonte: ALTABBA (2000) apud CALIL (2007).
1065.8 SISTEMAS ESTRUTURAIS E CONSTRUTIVOS DE EDIFICAÇÕESNeste item, são apresentados, os principais sistemas estruturais e construtivos <strong>de</strong>edificações usando peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira tratada, especialmente as ma<strong>de</strong>irasoriundas <strong>de</strong> reflorestamento <strong>com</strong>o o eucalipto e pinus. As edificações <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iraroliça tratada representam uma alternativa viável para a integração física do país<strong>com</strong> imensa área territorial, porque po<strong>de</strong>m possibilitar facilida<strong>de</strong> na obtenção damatéria prima e execução <strong>com</strong> custos reduzidos, além da diversida<strong>de</strong> dos arranjosestruturais possíveis em construções civis sustentáveis.MOURA (1992) afirma que, <strong>de</strong> um modo geral, o material sofre no Brasil o mal dosextremos. De um lado, ele está ligado à habitação <strong>de</strong> baixa renda, pois os faveladosfazem suas primeiras moradias <strong>com</strong> restos <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira (mas, assim que po<strong>de</strong>m,partem para a alvenaria) e, <strong>de</strong> outro, às luxuosas casas <strong>de</strong> veraneio no campo ou napraia.Em projetos e construções <strong>de</strong> edificações, <strong>com</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça, em que até poucotempo atrás, eram empregados os sistemas estruturais <strong>de</strong> viga-coluna, naatualida<strong>de</strong>, <strong>com</strong> o avanço dos sistemas <strong>com</strong>putacionais, é possível fazer análises edimensionamentos <strong>de</strong> estruturas pelos sistemas <strong>de</strong> pórticos espaciais, <strong>com</strong> gran<strong>de</strong>quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> elementos <strong>de</strong> barra, ou nos casos <strong>de</strong> pare<strong>de</strong>s autoportantes <strong>com</strong>opainéis, consi<strong>de</strong>rando pelo método dos elementos finitos, <strong>com</strong>o elemento <strong>de</strong> chapaou <strong>de</strong> placa.Conforme INO (1992), na Austrália o emprego do eucalipto na construçãohabitacional é bastante difundido, sendo a sua forma roliça utilizada para finsestruturais. É consi<strong>de</strong>rado solução <strong>de</strong> baixo custo e conhecido também porapresentar gran<strong>de</strong> resistência à ação dos furacões. Entre as diversas variáveis aserem consi<strong>de</strong>radas no projeto <strong>de</strong> uma estrutura <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, a ligação entre aspeças tem sido um dos aspectos mais importantes para uma <strong>com</strong>posição a<strong>de</strong>quadada estrutura. Em particular, esta questão se toma mais evi<strong>de</strong>nte para o caso daspeças roliças, <strong>com</strong> dificulda<strong>de</strong>s adicionais pela sua forma.De acordo <strong>com</strong> HOLZ (1995), a a<strong>de</strong>quação <strong>de</strong> construções <strong>de</strong> casas <strong>com</strong> postes <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira em situações particulares, <strong>com</strong>o em regiões <strong>com</strong> problemas <strong>de</strong> inundações,solos difíceis, terrenos <strong>com</strong> <strong>de</strong>sníveis acentuados ou em casos <strong>de</strong> requisitosarquitetônicos especiais, os postes <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira são por vezes usados para
107possibilitar a construção <strong>de</strong> uma edificação elevada sobre pilotis on<strong>de</strong> estes po<strong>de</strong>mser contínuos para formar o esqueleto estrutural.Ainda o mesmo autor afirma que, usando construções <strong>com</strong> postes <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, po<strong>de</strong>seobter uma redução nos custos em até 45%, permitindo edificações baratas,particularmente apropriadas para necessida<strong>de</strong>s rurais, mas também indicadas paramuitos outros campos <strong>de</strong> aplicações. As estruturas em ma<strong>de</strong>ira roliça sãoparticularmente boas por seu baixo consumo <strong>de</strong> energia primária e também porproporcionarem um excelente balanço ecológico.Levando-se em conta ser possível a diminuição significativa dos custos e do tempo<strong>de</strong> execução dos galpões rurais que são oferecidos por algumas indústriasnacionais, po<strong>de</strong>-se questionar por que tal simplificação construtiva não <strong>de</strong>veria sertraduzida para as edificações urbanas, em um país <strong>de</strong> clima tropical propício arápida produção <strong>de</strong> matéria prima, que po<strong>de</strong> ser consi<strong>de</strong>rada ainda no seu estadonatural, <strong>com</strong>o material construtivo.HURST apud INO (1995) constatou que em concepções <strong>de</strong> projetos utilizando peçasroliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, obtem reduções entre 26 e 32% no custo da construção, quando<strong>com</strong>parada à construção convencional executada in loco e a pré-fabricada,respectivamente.5.8.1 Sistemas estruturais <strong>de</strong> viga-coluna para edificaçõesO sistema estrutural <strong>de</strong> viga-coluna permite o dimensionamento <strong>de</strong> cada elementoseparadamente, <strong>de</strong>vido à articulação entre as ligações, o que diferencia do sistema estruturalem pórtico. Este tipo <strong>de</strong> sistema foi muito utilizado em décadas anteriores à existência dospotentes <strong>com</strong>putadores. São apresentadas as <strong>de</strong>finições <strong>de</strong>sses dois elementos estruturais:- VIGA: é um elemento estrutural linear (barra), isto é, o seu <strong>com</strong>primento é maior que asdimensões <strong>de</strong> sua seção transversal, que po<strong>de</strong> estar apoiado em dois ou mais pontos,estando solicitado por momento fletor e força cortante. Para absorver a<strong>de</strong>quadamente estassolicitações re<strong>com</strong>enda-se, em termos <strong>de</strong> pré-dimensionamento, as relações <strong>de</strong> 1:10 a 1:20,normalmente a relação entre o vão e a altura da seção para vigas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira. Se analisarmoso <strong>com</strong>portamento <strong>de</strong> uma viga simplesmente apoiada <strong>com</strong> carga uniformemente distribuída, omomento fletor máximo ocorre na meta<strong>de</strong> do vão. As fibras mais externas localizadas nasbordas superiores e inferiores são as mais solicitadas por tensões normais <strong>de</strong> tração e<strong>com</strong>pressão, respectivamente. Junto aos apoios ocorre a maior solicitação <strong>de</strong> cisalhamento,gerada pela força cortante.
108- Coluna: também é um elemento estrutural linear (barra), que po<strong>de</strong> estar apoiado em um,dois ou mais pontos, solicitado predominantemente por <strong>com</strong>pressão e po<strong>de</strong> também estarsolicitado por momento fletor e força cortante. A figura 5.27 apresenta os principais tipos <strong>de</strong>vinculações nas extremida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> colunas.Figura 7.27: Vinculação das colunas. (a) engastada na base e livre no topo; (b) apoiada na base e no topo; (c)mesmas vinculações <strong>de</strong> b, porém a coluna está contraventada. Fonte: PARTEL (1999).Historicamente, a primeira aplicação marcante <strong>com</strong> a utilização <strong>de</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira,utilizando este sistema estrutural, em edificações urbanas no Brasil foi à construção do ParkHotel São Clemente, em Nova Friburgo, região serrana do Rio <strong>de</strong> Janeiro, projetada em 1940pelo arquiteto Lúcio Costa e construída em 1944. A figura 5.28 é uma prova concreta <strong>de</strong> queas estruturas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça po<strong>de</strong>m ter vida útil acima <strong>de</strong> 50 anos, BRITO (2010).a) Fachada norte em 1945 b) Fachada norte em 2004Figura 5.28: Park Hotel São Clemente, Nova Friburgo, RJ. Fonte: CARVALHO et al (2007) apud BRITO (2010).De acordo <strong>com</strong> CRUZEIRO (1995), as colunas e vigas <strong>de</strong> eucalipto roliço foramdimensionadas num diâmetro médio <strong>de</strong> 25 cm. Os pilares só servem <strong>de</strong> apoio para a estruturado pavimento superior, sustentando as vigas também <strong>com</strong>postas por peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça,que, por sua vez recebem toda a carga do barroteamento <strong>de</strong> peças <strong>com</strong> aproximadamente 18cm <strong>de</strong> diâmetro, que sustentam todo o piso.Ainda segundo CRUZEIRO (1995), o piso do pavimento inferior <strong>com</strong>posto por tábuas <strong>de</strong> pinhoé suspenso e apoiado em barrotes roliços <strong>de</strong> eucalipto (vigamento). Estes, por sua vez,abóiam-se em alvenaria <strong>de</strong> pedra, que também têm a função <strong>de</strong> peitoril para os trechosconformados pelos panos <strong>de</strong> vidro. O esquema do barroteamento é alterado na varanda queapóiam seus barrotes em vigas <strong>com</strong> diâmetros em torno <strong>de</strong> 25 cm, apoiados no alicerce <strong>de</strong>pedra. A cobertura foi toda executada em peças roliças <strong>de</strong> eucalipto <strong>com</strong> vários telhados <strong>de</strong>uma água. Essa estrutura não tem tesoura em função do diâmetro (12 a 15 cm) das vigas que
109<strong>com</strong>põem as terças, vencerem facilmente o vão, <strong>com</strong> três apoios, mais um apoio nasvarandas. Estes apoios <strong>de</strong>scarregam na própria alvenaria dos dormitórios, exceto na varandaque apresenta uma viga longitudinal (Terça) <strong>de</strong> aproximadamente 15 cm, apoiadas empilaretes <strong>de</strong> mesma dimensão, fixados nos balanços das vigas do piso (barrotes).Conforme BRUAND (1991) a adoção <strong>de</strong> uma estrutura <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, cujas colunas, vigas episos eram constituídos por troncos poucos <strong>de</strong>sbastados, apresentava uma série <strong>de</strong>vantagens: economia consi<strong>de</strong>rável, já que a matéria prima, abundante no local, era quasegratuita; o edifício assumia um caráter <strong>de</strong> simplicida<strong>de</strong> rústica, muito apreciado pelas pessoasa que se <strong>de</strong>stinava; enfim, o edifício inseria-se numa paisagem inteiramente respeitada.5.8.2 Sistemas estruturais <strong>de</strong> pórticos para edificaçõesOs sistemas estruturais para edificações são, em geral, constituídos <strong>de</strong> grelhas planas para ospisos, <strong>com</strong> suas vigas principais apoiadas em colunas e formando <strong>com</strong> estes um sistema <strong>de</strong>pórtico espacial. As vigas secundárias po<strong>de</strong>m <strong>com</strong>por uma grelha <strong>de</strong> piso, que transferem ascargas verticais para as vigas principais e estas para as colunas, conforme mostra a figura5.29.Figura 5.29: Sistema estrutural aporticado para edificações: representação unifilar. Fonte: BRITO (2010).A utilização <strong>de</strong> programas para análise e projeto <strong>de</strong> estruturas já é uma realida<strong>de</strong> no meiotécnico. Com a evolução dos processadores <strong>com</strong>putacionais, torna-se a cada dia, mais viávelo estudo <strong>de</strong> projetos estruturais, <strong>com</strong> a análise <strong>de</strong> sistemas <strong>de</strong> Pórtico Espacial, que consi<strong>de</strong>raa verificação global da estrutura. Essa po<strong>de</strong>rosa ferramenta trouxe um gran<strong>de</strong> avanço naelaboração do projeto estrutural, mas é um recurso que <strong>de</strong>ve ser utilizado <strong>com</strong> muita cautela eresponsabilida<strong>de</strong>, pois os problemas gerados por um uso ina<strong>de</strong>quado <strong>de</strong> sistemas<strong>com</strong>putacionais po<strong>de</strong>m ser enormes. A utilização <strong>de</strong>stes recursos <strong>de</strong>ve estar sempreassociada ao pleno conhecimento das teorias correspon<strong>de</strong>ntes a cada elemento da estruturae <strong>de</strong> todos os procedimentos utilizados internamente no programa.
110Quando se <strong>de</strong>fine um mo<strong>de</strong>lo teórico para cálculo <strong>de</strong> uma estrutura, <strong>de</strong>ve-se ter em menteque esse mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong>ve representar, da forma mais realista possível, o <strong>com</strong>portamento daestrutura em relação ao aspecto estudado. Desta forma, a mo<strong>de</strong>lagem pelo sistema <strong>de</strong>pórtico espacial fornece resultados bem precisos, porém mais <strong>com</strong>plexos <strong>de</strong> se verificarquando <strong>com</strong>parado <strong>com</strong> o sistema viga-coluna por exemplo. No sistema <strong>de</strong> pórtico espacial,consi<strong>de</strong>ra-se a interação entre todos os elementos estruturais viga-coluna. No entanto, é <strong>de</strong>fundamental importância, que o profissional adquira conhecimentos teóricos <strong>com</strong> mo<strong>de</strong>losmais simples para que possa analisar a<strong>de</strong>quadamente mo<strong>de</strong>los mais <strong>com</strong>plexos. Nessesentido, para analisar um mo<strong>de</strong>lo pórtico espacial é importante ter pleno conhecimento dofuncionamento do pórtico plano.A estabilida<strong>de</strong> da edificação tendo em vista as ações horizontais, por exemplo, ações dovento, figura 5.30 e os efeitos <strong>de</strong> imperfeições <strong>com</strong>o <strong>de</strong>salinhamento <strong>de</strong> colunas, <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> darigi<strong>de</strong>z das ligações viga-coluna. Se estas ligações forem rígidas, as cargas horizontais atuamsobre pórticos formados pelas vigas e colunas. Para as ligações viga-coluna flexíveis, aquelasque se aproximam do funcionamento <strong>de</strong> uma rótula, a estabilida<strong>de</strong> lateral da edificação<strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> sistemas <strong>de</strong> contraventamento vertical <strong>com</strong>o pare<strong>de</strong>s diafragma ou treliçadas emX, conforme ilustrado na figura 5.31.Figura 5.30: Deformada <strong>de</strong>vido ação do vento em sistema estrutural aporticado para edificações. Fonte: BRITO (2010).A figura 5.31 apresenta dois tipos <strong>de</strong> elementos <strong>de</strong> contraventamentos verticais, usuais emsistemas estruturais <strong>de</strong> pórticos.(a) Contraventamentos <strong>com</strong> painéis.(b) Contraventamentos <strong>com</strong> tirantes.Figura 5.31: Elementos <strong>de</strong> contraventamentos verticais para sistemas estruturais <strong>de</strong> pórticos. Fonte: PFEIL (2003).
111Os pórticos formados por peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira po<strong>de</strong>m ser maciços, treliçadas ou mistos.São <strong>com</strong>postos por vigas e colunas, cujas ligações entre estes elementos estruturais po<strong>de</strong>mser engastados rigidamente ou não. Po<strong>de</strong>-se dizer que, neste tipo <strong>de</strong> estrutura, <strong>com</strong> a atuaçãodas cargas verticais, tanto as vigas <strong>com</strong>o as colunas encontram-se submetidos à flexão e à<strong>com</strong>pressão. Este sistema estrutural é i<strong>de</strong>al para dimensionamento <strong>de</strong> estruturas <strong>de</strong>edificações <strong>de</strong> múltiplos pavimentos. A figura 5.32 apresenta os principais sistemasestruturais <strong>de</strong> pórticos, usuais em projetos e construções <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira.a) Pórtico bi-engastado b) Pórtico bi-engastado c) Pórtico bi-engastado d) Pórtico bi-apoiadoreto <strong>de</strong> uma água <strong>de</strong> duas águas <strong>de</strong> duas águase) Pórtico bi-apoiado f) Pórtico V invertido g) Pórtico tri-articulado h) Pórtico tri-articuladoreto (colunas retas e inclinadas) (tirantes externos inclinados)i) Pórtico <strong>com</strong> treliça j) Pórtico <strong>com</strong> treliça k) Pórtico tri-articulado l) Pórtico tri-articuladopolonceau invertida scissors vigas treliçadas colunas e vigas treliçadasFigura 5.32: Principais sistemas estruturais <strong>de</strong> pórticos simples e treliçados, usuais em projetos <strong>com</strong> peçasroliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira. Fonte: NATTERER (1998).Uma das principais vantagens <strong>de</strong> se usar mão francesa em estruturas <strong>de</strong> pórticos, emedifícios <strong>de</strong> múltiplos pavimentos (figura 5.33), é a possibilida<strong>de</strong> <strong>de</strong> melhoria na rigi<strong>de</strong>z tanto oplano vertical <strong>com</strong>o no plano horizontal. Isto resulta em uma construção <strong>com</strong>pacta, <strong>com</strong> boacapacida<strong>de</strong> resistente a terremotos, muito utilizado em regiões particularmente expostas aabalos sísmicos, HABITATIONSE (2007).
112a) Estrutura do pórtico b) Estrutura do pórtico <strong>com</strong> fechamento em alvenaria cerâmicaFigura 5.33: Protótipos <strong>de</strong> Edificações <strong>com</strong>postas por pórticos. Fonte: HABITATIONSE (2007).A estrutura <strong>de</strong> pórtico po<strong>de</strong> ser muito bem empregada, nas construções <strong>com</strong> peças <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira roliça, em edificações <strong>de</strong> múltiplos pavimentos (figura 5.34), galpões, mezaninos,varandas, coberturas em áreas externas e pergolados.(a)(b)Figura 5.34: <strong>Estruturas</strong> <strong>de</strong> pórticos: (a) galpão <strong>de</strong> pórtico Tri-articulado, <strong>com</strong> elementos <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça<strong>com</strong>postos. Fonte: NATTERER (1998); (b) edificação resi<strong>de</strong>ncial <strong>com</strong>posta por pórticos. Fonte: Foto tirada emvisita técnica à construção da obra da Prof. Akemi Ino em maio <strong>de</strong> 2008, em São Carlos, SP, BRITO (2010).Segundo OBERG apud INO (1995) apresenta o emprego <strong>de</strong> peças roliças para construçõesrurais, <strong>de</strong>nominadas “Pole Construction”, diferentemente da “Log Construction”, ou casas <strong>de</strong>toras. As indicações <strong>de</strong> uso para habitação <strong>de</strong>ste segundo tipo <strong>de</strong> construção têm referêncianas casas dos imigrantes europeus. O autor faz a citação <strong>de</strong> um dos primeiros exemplos em“poletype homes”, construído em woodsi<strong>de</strong>, Califórnia. Nesta construção, foram utilizadospostes tratados sob pressão, os quais foram cravados no solo sobre base <strong>de</strong> concreto. Suasextremida<strong>de</strong>s superiores foram interligadas por duas peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira serrada, fixadas <strong>com</strong>parafusos e conectores metálicos, formando um quadro em pórtico. Este tipo <strong>de</strong> construçãoacaba proporcionando gran<strong>de</strong> rigi<strong>de</strong>z, em função do engastamento das colunas na fundação.5.8.3 Sistemas estruturais <strong>com</strong>postos por painéis <strong>de</strong> pare<strong>de</strong>s autoportantesOs sistemas estruturais <strong>de</strong> edificações formados por painéis <strong>de</strong> pare<strong>de</strong>s autoportantes,<strong>com</strong>postas por toras sobrepostas horizontalmente, normalmente são utilizadas toras
113torneadas (figura 5.35), <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> espécies <strong>de</strong> pinus, por serem mais macias para o cortedo torneamento longitudinal, e <strong>de</strong> baixa <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> aliviando assim as cargas nas fundações.O <strong>com</strong>portamento <strong>de</strong>ste sistema estrutural assemelha-se <strong>com</strong> sistemas <strong>de</strong> chapas, quecorrespon<strong>de</strong>m aos elementos <strong>de</strong> superfície plana sujeitas principalmente às ações contidasem seu plano.a) Planta Baixa b) FachadaFigura 5.35: Construção <strong>de</strong> edificação industrializada, <strong>com</strong>posta por pare<strong>de</strong>s auto portantes. Fonte: www.casabella.etc.brNo entanto, este sistema <strong>de</strong> construção na gran<strong>de</strong> maioria é industrializado, utilizando serrasespaciais <strong>de</strong> torno para peças roliças <strong>de</strong> diversos diâmetros (figura 5.36), o que acelera aoprocesso construtivo para a entrega da obra. PARTEL (1999) cita as dimensões dosdiâmetros <strong>de</strong> d15cm, d17cm, d19cm, d21cm e d23cm, usuais das seções transversais daspeças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira utilizadas neste sistema.Figura 5.36: Torno <strong>de</strong> peças roliças, para construções <strong>de</strong> Log Homes. Fonte: ROUNDTEC.Segundo PARTEL (1999), estas edificações são muito utilizadas nos Estados Unidos, Canadáe Finlândia. Na Finlândia edificações em toras são uma tradição viva. Muitas <strong>com</strong>panhiasestão produzindo industrialmente construções <strong>com</strong> toras. Na década <strong>de</strong> 90, <strong>de</strong>zoito<strong>com</strong>panhias exportaram em média, quatrocentas edificações todos os anos. Este númeroequivale apenas para o mercado <strong>de</strong> edificações resi<strong>de</strong>nciais. A maior <strong>de</strong>manda do mercadointerno nesse país é <strong>de</strong> casas <strong>de</strong> campo. No mercado <strong>de</strong> exportação também predominam asconstruções <strong>de</strong> edificações populares, que são apreciadas pela mentalida<strong>de</strong> ecológica <strong>de</strong>sustentabilida<strong>de</strong> da população, além do conforto térmico e acústico característico da ma<strong>de</strong>ira.
1145.9 SISTEMAS ESTRUTURAIS E CONSTRUTIVOS DE COBERTURAS5.9.1 Coberturas <strong>com</strong>postas por treliças planasAs estruturas <strong>de</strong> coberturas <strong>com</strong>postas por treliças planas, po<strong>de</strong>m ser construídas <strong>com</strong> peças<strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça <strong>de</strong> reflorestamento, em diversos sistemas estruturais conforme a figura 5.37.a) Treliça Howe b) Treliça Pratt c) Treliça Finkd) Treliça Scissors e) Treliça Scissors c/ Lanternim f) Treliça Polonceau Invertidag) Viga Treliçada Mo<strong>de</strong>lo 1 h) Viga Treliçada Mo<strong>de</strong>lo 1 i) Viga Treliçada Mo<strong>de</strong>lo 1Figura 5.37: Tipos <strong>de</strong> treliças planas usuais em projetos <strong>de</strong> coberturas <strong>com</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça.Fonte: NATTERER (1998) .A figura 5.38, apresenta <strong>de</strong>talhes da estrutura da cobertura interna do galpão, <strong>com</strong> treliçasscissors, utilizando peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> eucalipto, em fase <strong>de</strong> construção, na se<strong>de</strong> doClub Med, em Trancoso, na Bahia.Figura 5.38: Estrutura da cobertura interna do galpão, <strong>com</strong> treliças scissors. Fonte: www.callia.<strong>com</strong>.brA figura 5.39, apresenta o mo<strong>de</strong>lo da cobertura <strong>de</strong> uma igreja, <strong>com</strong>posta por treliças planasatirantadas, utilizando peças roliças <strong>de</strong> pequeno diâmetro, executada pela construtoraBEAUDETTE CONSULTING ENGINEERS INC.Figura 5.39: Cobertura <strong>com</strong>posta por treliças planas atirantadas.Fonte: BEAUDETTE CONSULTING ENGINEERS INC.
1155.9.2 Coberturas <strong>com</strong>postas por tensoestruturasAs tensoestruturas proporcionam várias formas possíveis através <strong>de</strong>ste sistema,on<strong>de</strong> a ma<strong>de</strong>ira roliça po<strong>de</strong> exercer a função <strong>de</strong> poste <strong>de</strong> sustentação da estruturaprincipal, figura 5.40, ou <strong>com</strong>o montantes da cobertura, sempre <strong>com</strong>posta por cabostensionados.a) Poste <strong>de</strong> sustentação b) TensoestruturasFigura 5.40: Coberturas <strong>com</strong>postas por tensoestruturas. Fonte: CALIL (2007).5.9.3 Coberturas <strong>com</strong>postas por treliças espaciais (tridimensionais)As estruturas <strong>com</strong>postas por treliças espaciais, também <strong>de</strong>nominadas por tridimensionais,formadas a partir <strong>de</strong> peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça são leves e relativamente econômicas. Paraconstrução <strong>de</strong>stas treliças são utilizadas peças roliças <strong>de</strong> pequeno diâmetro, menores que 15cm, on<strong>de</strong> na maioria das vezes a ma<strong>de</strong>ira não precisa ser torneada, mas somente<strong>de</strong>scascada e usinada nas extremida<strong>de</strong>s. São coberturas utilizadas nas construções <strong>de</strong>galpões <strong>de</strong> gran<strong>de</strong>s vãos. Segundo PARTEL (1999) on<strong>de</strong> mais utilizam estas estruturas sãona Inglaterra e na Holanda.Figura 5.41: Cobertura <strong>com</strong>posta por treliças espaciais (tridimensionais). Fonte: CALIL (2007).
1165.9.4 Coberturas do tipo parabolói<strong>de</strong> hiperbólicaAs coberturas do tipo parabolói<strong>de</strong> hiperbólica po<strong>de</strong>m ser construídas <strong>com</strong> peças roliçasretilíneas, e conforme a distribuição e dimensões das peças, durante a montagem,proporcionam formas exuberantes. A figura 5.42 retrata fases <strong>de</strong> construção da estrutura datorre do silo, <strong>com</strong> a cobertura do tipo parabolói<strong>de</strong> hiperbólica utilizando peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iraroliça <strong>de</strong> pequeno diâmetro, construído no LaMEM, no campus I da Escola <strong>de</strong> Engenharia <strong>de</strong>São Carlos (EESC), Universida<strong>de</strong> <strong>de</strong> São Paulo (USP).a) Montagem da cobertura no solo b) Cobertura transferida e montada no pórticoFigura 7.42: Cobertura do tipo parabolói<strong>de</strong> hiperbólica. Fonte: CALIL (2007).5.9.5 Coberturas <strong>de</strong> pontos <strong>de</strong> ônibus <strong>de</strong> linhas urbanasCom peças roliças <strong>de</strong> pequeno diâmetro, utilizando ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> reflorestamento tratada, <strong>com</strong>opor exemplo, as espécies <strong>de</strong> pinus, que são menos <strong>de</strong>nsas, e relativamente mais baratas,po<strong>de</strong>m ser utilizadas em sistemas estruturais <strong>de</strong> coberturas <strong>de</strong> pontos <strong>de</strong> ônibus <strong>de</strong> linhasurbanas. A figura 5.43 é um dos mo<strong>de</strong>los possíveis <strong>de</strong> construir este tipo <strong>de</strong> cobertura,construída em Washington.Figura 5.43: Cobertura em balanço, para pontos <strong>de</strong> ônibus <strong>de</strong> linhas urbanas, construída em Washington.À esquerda, <strong>de</strong>talhe do poste <strong>de</strong> iluminação <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong> pequeno diâmetro. Fonte: USDA.
1175.10 SISTEMAS ESTRUTURAIS E CONSTRUTIVOS DE TORRESSegundo GARCIA (1986), o problema <strong>de</strong> incêndio nas florestas, e nos reflorestamentos se<strong>de</strong>ve principalmente á falta <strong>de</strong> condições que os setores responsáveis e muitas proprieda<strong>de</strong>sapresentam na sua preservação, na sua <strong>de</strong>tecção imediata e no seu <strong>com</strong>bate. Existe carência<strong>de</strong> equipamentos e pessoal preparado para isso. Uma torre <strong>de</strong> vigia florestal, em uma gran<strong>de</strong>área reflorestada <strong>de</strong>ve ser consi<strong>de</strong>rada <strong>com</strong>o elemento indispensável na preservação contraincêndios, pois permite <strong>de</strong>tectá-los em tempo pan <strong>com</strong>batê-los.Segundo KARLSEN apud GARCIA (1986), o tamanho da torre é <strong>de</strong>terminado por condiçõesespeciais, <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ntes do propósito da construção. Entretanto, freqüentemente estascondições são impostas por razões técnicas ou construtivas, <strong>com</strong>o as torres <strong>de</strong> gran<strong>de</strong> alturae seção transversal mínima.Nestes casos, para aumentar a rigi<strong>de</strong>z e reduzir as tensões atuantes na estrutura da torre, elapo<strong>de</strong> ser estaiada, assumindo forma aproximada <strong>de</strong> mastros atirantados, figura 5.44e.5.10.1 Torres <strong>com</strong>postas por estruturas em treliçasPara TIMOSHENKO et. al. apud GARCIA (1986), a torre é um caso particular <strong>de</strong> treliçaespacial, na qual as barras são ligadas umas às outras pelas extremida<strong>de</strong>s, <strong>de</strong> maneira aformar ama estrutura rígida no espaço. De acordo <strong>com</strong> estes autores, as treliças espaciais seclassificam quanto à disposição <strong>de</strong> suas barras em simples, associada e <strong>com</strong>plexas.Figura 5.44: Torres <strong>com</strong>postas por treliças. (a) Simples; (b) Associada; (c) Complexa. Fonte: GARCIA (1986).KARLSEN et al (1967) apud GARCIA (1986), apresenta os seguintes fatores básicos,relacionados aos tipos <strong>de</strong> treliças, conforme a figura 5.45.
118Figura 5.45: Tipos <strong>de</strong> Torres. Fonte: GARCIA (1986) apud BRITO (2010).Torres treliçadas são constituídas por treliças verticais ou inclinadas, formando em planta, umtriângulo, quadrado ou polígono retangular. As relações b/h ou d/h variam entre largos limites<strong>de</strong> acordo <strong>com</strong> a função da torre. Freqüentemente h é <strong>de</strong> oito a <strong>de</strong>z vezes o lado k ou odiâmetro d da base.5.10.1.1 Torre <strong>de</strong> diagonal única, parafusada ou pregada (a)A Torre <strong>de</strong> diagonal única, figura 5.45a, é caracterizada por gran<strong>de</strong>s <strong>com</strong>primentos<strong>de</strong> flambagem, está sujeita a inversões <strong>de</strong> esforços. São normalmente utilizadaspara torres <strong>de</strong> observação, suporte para holofotes, guia <strong>de</strong> bate-estacas, etc.bH=11a18eHmáx=40m5.10.1.2 Torre <strong>de</strong> diagonais cruzadas, parafusadas ou pregadas (b)A Torre <strong>de</strong> diagonais cruzadas, figura 5.45b, normalmente <strong>com</strong>portam-se <strong>com</strong>o torres <strong>de</strong>diagonal única, pois as diagonais trabalham a tração e, pela sua esbeltez, não têm condiçõespara suportar <strong>com</strong>pressão. A distribuição interna <strong>de</strong> esforços é melhorada quando sãoutilizados conectores no cruzamento das diagonais. A estrutura passaria, neste caso, a serestaticamente in<strong>de</strong>terminada. Esta torre é normalmente utilizada para reservatórios elevados,prospeção <strong>de</strong> petróleo, extração <strong>de</strong> minério, torre <strong>de</strong> resfriamento, etc. São re<strong>com</strong>endadas asrelações:bH=11a110eHmáx=40m
1195.10.1.3 Torre <strong>com</strong> semi-diagonais dispostas em forma <strong>de</strong> triânguloequilátero <strong>com</strong> as bases horizontais (c)A Torre <strong>com</strong> semi-diagonais dispostas em forma <strong>de</strong> triângulo equilátero <strong>com</strong> as baseshorizontais, figura 5.45c, difere do caso da figura 5.45a, no <strong>com</strong>primento da diagonal. Asligações são parafusadas e são utilizadas também para suporte <strong>de</strong> antenas <strong>de</strong> rádio. Sãore<strong>com</strong>endados os valores:bH=11a18p/H> 40m5.10.1.4 Torre <strong>com</strong> diagonais em losango (d)A Torre <strong>com</strong> diagonais em losango, figura 5.45d, é uma das mais eficientes; as barras<strong>com</strong>primidas têm somente a meta<strong>de</strong> do <strong>com</strong>primento das barras da torre <strong>de</strong> diagonal única,portanto, estão sujeitas a <strong>de</strong>formações menores. É apresentada na figura 5.45 uma torre <strong>de</strong>seção variável, por inflexões do eixo das pernas, <strong>com</strong> alargamento da seção da base, econseqüentemente tensões menores nas barras das pernas e maiores nas diagonais e nasbarras horizontais. É re<strong>com</strong>endada a utilização <strong>de</strong> diafragmas Treliçados para enrijecimentotransversal. São indicados os valores:bH=11a150p/H > 40mFigura 5.46: Torres <strong>de</strong> diagonais em losango, para alturas maiores que 40 metros.Fonte: GARCIA (1986) apud BRITO (2010).
1205.10.1.5 Torre treliçada estaiada (e)A Torre treliçada estaiada, figura 5.45e, é uma torre contraventada através <strong>de</strong> cabos fixadosno solo. É utilizada <strong>com</strong>o torre <strong>de</strong> observação, para iluminação, para elevação <strong>de</strong> concreto,etc. São indicados os valores:bH=110a150eH > 40mUma torre não estaiada sujeita a forças horizontais (vento, tração nas linhas <strong>de</strong> transmissão,terremoto) é calculada <strong>com</strong>o uma treliça em balanço, <strong>com</strong> diagonais sujeitas á inversão <strong>de</strong>esforços.KARLSEN apud GARCIA (1986), relacionou as cargas mais freqüentes em torres treliçadas:- peso próprio da torre, usualmente <strong>de</strong>terminado <strong>com</strong> base na estimativa da seção transversaldas barras;- peso <strong>de</strong> plataformas, escadas, etc., <strong>de</strong>terminado da mesma maneira;- cargas úteis <strong>com</strong>o peso da caixa d’água, antena <strong>de</strong> rádio, peso <strong>de</strong> tubos, revestimentos, etc.;- carga <strong>de</strong> vento, <strong>de</strong>terminada <strong>de</strong> acordo <strong>com</strong> as normas. No caso <strong>de</strong> torres <strong>de</strong> seçãoquadrada, a direção do vento é tomada <strong>com</strong>o sendo paralela à diagonal para efeito <strong>de</strong> cálculodas pernas da torre. No caso <strong>de</strong> torres ou mastros estaiados, o vento <strong>de</strong>ve ser tomado noplano do tirante e na bissetriz do ângulo formado entre dois <strong>de</strong>les.FUCHS et al. apud GARCIA (1986), notaram nos Estados Unidos o emprego <strong>de</strong> torres <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira em linhas <strong>de</strong> transmissão <strong>de</strong> até 500KV. O Brasil, um dos países mais ricos emma<strong>de</strong>iras apropriadas e carente <strong>de</strong> recursos, mantém a ma<strong>de</strong>ira em um segundo plano,apesar <strong>de</strong> se encontrarem no Estado <strong>de</strong> São Paulo re<strong>de</strong>s <strong>de</strong> até 138KV. Estas estãooperando satisfatoriamente há mais <strong>de</strong> 40 anos, <strong>com</strong>provando a eficiência do material.As estruturas citadas fazem uso da ma<strong>de</strong>ira roliça traçando um diálogo harmonioso <strong>com</strong>outros sistemas, o que induz a um universo <strong>de</strong> possibilida<strong>de</strong>s que não se restringem aaplicações específicas.5.11 SISTEMAS ESTRUTURAIS DE CIMBRAMENTOSOs cimbramentos são estruturas provisórias <strong>de</strong>stinadas a suportar o peso <strong>de</strong> uma estrutura emconstrução até que se torne autoportante. Os cimbramentos são projetados <strong>de</strong> modo a terem rigi<strong>de</strong>zsuficiente para resistir aos esforços solicitantes <strong>com</strong> <strong>de</strong>formações mo<strong>de</strong>radas (as <strong>de</strong>formações docimbramento dão origem a imperfeições <strong>de</strong> execução da estrutura em construção) PFEIL (2003).As características <strong>de</strong> elevada resistência e reduzido peso específico da ma<strong>de</strong>ira, aliadas à facilida<strong>de</strong><strong>de</strong> montagem e <strong>de</strong>smontagem <strong>de</strong> peças, tornaram este material vantajoso para uso em estruturas <strong>de</strong>
121cimbramentos. Nestas condições, a ma<strong>de</strong>ira foi utilizada <strong>com</strong> exclusivida<strong>de</strong> nos cimbramentos <strong>de</strong>arcos e abóbadas em alvenaria <strong>de</strong> pedra <strong>de</strong>s<strong>de</strong> a época do Império Romano e nas construções emconcreto armado da primeira meta<strong>de</strong> do século XX. Nas últimas décadas do século XX foram<strong>de</strong>senvolvidos e amplamente utilizados sistemas <strong>de</strong> cimbramento padronizados tanto em estrutura <strong>de</strong>aço quanto <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira PFEIL (2003).Ainda segundo PFEIL (2003), para o escoramento <strong>de</strong> obras <strong>de</strong> pequena altura <strong>de</strong>staca-se o uso <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira roliça, em especial no caso <strong>de</strong> pontes, <strong>com</strong>o ilustra o esquema da figura 7.48. O escoramentoé formado por montantes contraventados nas duas direções. No topo do escoramento, <strong>de</strong>vido àsirregularida<strong>de</strong>s das ma<strong>de</strong>iras roliças, há necessida<strong>de</strong> <strong>de</strong> se colocar calços para nivelamento doassoalho <strong>de</strong> apoio da fôrma. Em muitos casos utilizam-se peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça apenas para osmontantes, <strong>com</strong>pletando-se o cimbramento <strong>com</strong> ma<strong>de</strong>ira serrada. Nesta alternativa reduzem-se osproblemas <strong>de</strong> nivelamento e os <strong>de</strong> ligações entre peças roliças. A figura 5.47 mostra um escoramento<strong>de</strong> viaduto <strong>de</strong> concreto executado <strong>com</strong> torres <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> gran<strong>de</strong> altura, a maior <strong>com</strong> 40 m, e mãosfrancesas.Figura 5.47: Esquema da seção transversal <strong>de</strong> um escoramento em montantes verticais <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça,contraventados nas direções transversal e longitudinal. Fonte: PFEIL (2003).
Figura 5.48: Escoramento em torres e mãos-francesas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, para viaduto rodoviário em vigas contínuas <strong>de</strong> 30 m<strong>de</strong> vão. As torres mais altas do escoramento têm 40 m. As torres foram executadas <strong>com</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça e as mãosfrancesas<strong>com</strong> ma<strong>de</strong>ira serrada. Viaduto sobre o Vale dos Diabos, BR-168/RS (1960). <strong>Projeto</strong> estrutural do eng° WalterPfeil. <strong>Projeto</strong> do escoramento: eng.° Viktor Boehm. Firma executora: ESBEL. Fonte: PFEIL (2003).122
1236 CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO6.1 CLASSIFICAÇÃO GEOMÉTRICA DOS ELEMENTOS ESTRUTURAISUtilizando-se um critério das proprieda<strong>de</strong>s geométricas, é possível distinguir três eclassificação <strong>de</strong> elementos estruturais básicos: os elementos lineares, os elementos<strong>de</strong> superfície e os elementos <strong>de</strong> volume.6.1.1 Elementos estruturaisDevido à <strong>com</strong>plexida<strong>de</strong> do estudo do todo tridimensional <strong>de</strong> uma estrutura evisando simplificar as análises, as estruturas <strong>com</strong> peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliçaspo<strong>de</strong>m ser consi<strong>de</strong>radas <strong>com</strong>o <strong>com</strong>postas <strong>de</strong> elementos estruturais básicos quepo<strong>de</strong>m ser classificadas <strong>de</strong> acordo <strong>com</strong> sua geometria e função estrutural.Partindo-se <strong>de</strong>ste princípio, po<strong>de</strong>-se consi<strong>de</strong>rar as classificações <strong>com</strong>o serãoapresentadas a seguir.6.1.1.1 Elementos estruturais lineares (estruturas reticuladas)Elementos estruturais lineares são elementos em que o <strong>com</strong>primento é muitosuperior a dimensão da seção transversal, sendo também <strong>de</strong>nominados porelementos <strong>de</strong> barras. De acordo <strong>com</strong> a função estrutural, recebem as seguintes<strong>de</strong>signações especiais:Vigas: Elementos lineares normalmente horizontais, em que os esforços <strong>de</strong>flexão são prepon<strong>de</strong>rantes, figura 6.1;Figura 6.1: Representação dos elementos estruturais <strong>de</strong>nominados vigas. Fonte: BRITO (2010).Colunas: Elementos lineares <strong>de</strong> eixo reto, usualmente dispostos na vertical emque as forças normais <strong>de</strong> <strong>com</strong>pressão são prepon<strong>de</strong>rantes (figura 6.2), po<strong>de</strong>ndoem alguns casos estar sujeito aos esforços <strong>de</strong> flexão.
124Figura 6.2: Representação dos elementos estruturais <strong>de</strong>nominados colunas. Fonte: BRITO (2010).Tirantes: Elementos lineares <strong>de</strong> eixo reto, solicitados por forças normais <strong>de</strong>tração, figura 6.3.Figura 6.3: Representação dos elementos estruturais <strong>de</strong>nominados tirantes. Fonte: BRITO (2010).6.1.1.2 Elementos estruturais <strong>de</strong> superfície (estruturas laminares)Elementos estruturais <strong>de</strong> superfície são elementos em que a menor dimensão,usualmente chamada espessura é relativamente pequena em relação a <strong>de</strong>mais(LEONHARDT e MÖNNIG, 1978). De acordo <strong>com</strong> sua função estrutural po<strong>de</strong>mreceber as seguintes <strong>de</strong>signações:Placas: Elementos <strong>de</strong> superfície plana, sujeitas principalmente às ações normaisao seu plano. Placas <strong>de</strong> concreto são usualmente <strong>de</strong>nominadas lajes, figura 6.4.Figura 6.4: Representação dos elementos estruturais <strong>de</strong>nominados placas. Fonte: BRITO (2010).
125Chapas: Elementos <strong>de</strong> superfície plana sujeitas principalmente às açõescontidas em seu plano, figura 6.5.Figura 6.5: Representação dos elementos estruturais <strong>de</strong>nominados chapas. Fonte: BRITO (2010).6.1.1.3 Elementos estruturais <strong>de</strong> volume (estruturas volumétricas)Elementos estruturais <strong>de</strong> volume são elementos que apresentam as trêsdimensões <strong>com</strong> a mesma or<strong>de</strong>m <strong>de</strong> gran<strong>de</strong>za. Nesse caso a análise a serefetuada <strong>de</strong>ve consi<strong>de</strong>rar esta condição tridimensional. Usualmente, são oselementos estruturais <strong>de</strong> fundações, <strong>com</strong>o as sapatas e os blocos <strong>de</strong> concretoarmado, figura 6.6.Figura 6.6: Representação dos elementos estruturais <strong>de</strong> volume.As dimensões relativas das peças fazem <strong>com</strong> que os diferentes elementosestruturais tenham <strong>com</strong>portamentos diferentes. As barras geralmente po<strong>de</strong>m serestudadas <strong>com</strong> as resistências dos materiais. Já os elementos <strong>de</strong> superfícienecessitam <strong>de</strong> outras teorias, <strong>com</strong>o a teoria das placas, teoria das chapas, teoriadas cascas. Todas as teorias citadas anteriormente são simplificações da teoriada elasticida<strong>de</strong>, que é necessária para o estudo <strong>de</strong> elementos tridimensionais.6.2 CRITÉRIOS PARA O DIMENSIONAMENTOEste item tem o objetivo <strong>de</strong> fornecer os critérios básicos para o dimensionamento <strong>de</strong>elementos estruturais, <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> reflorestamento.
1266.2.1 Proprieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> Resistência e Rigi<strong>de</strong>zAs proprieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> resistência e rigi<strong>de</strong>z são influenciadas pela disposição doselementos anatômicos responsáveis pela resistência mecânica, que são sobretudoas fibras, no caso das dicotiledôneas (folhosas) , e os traqueí<strong>de</strong>s, no caso dasconíferas (CALIL et al, 2003).As principais proprieda<strong>de</strong>s da ma<strong>de</strong>ira a serem consi<strong>de</strong>radas no dimensionamento<strong>de</strong> elementos estruturais são: <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>, resistência, rigi<strong>de</strong>z ou módulo <strong>de</strong>elasticida<strong>de</strong> e umida<strong>de</strong>.A <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> é utilizada na <strong>de</strong>terminação do peso próprio da estrutura, e po<strong>de</strong>-seadotar o valor da <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> aparente.A rigi<strong>de</strong>z ou módulo <strong>de</strong> elasticida<strong>de</strong> da ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong>termina o seu <strong>com</strong>portamento nafase elástico-linear. Conforme a NBR 7190:1997, Devem ser conhecidos os módulosnas direções, paralela (E C0 ) e normal (E C90 ) às fibras.O percentual da umida<strong>de</strong> presente na ma<strong>de</strong>ira altera as proprieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> resistênciae elasticida<strong>de</strong>. Por esta razão, essas proprieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong>vem ser ajustadas em funçãodas condições ambientais on<strong>de</strong> permanecerão as estruturas. Este ajuste é feito emfunção das classes <strong>de</strong> umida<strong>de</strong> <strong>com</strong>o apresentado na tabela 6.1.Tabela 6.1: Classes <strong>de</strong> Umida<strong>de</strong>.Fonte: NBR 7190:1997Para valores <strong>de</strong> umida<strong>de</strong> superior a 20 % e temperaturas entre 10°C e 60°C admitese<strong>com</strong>o <strong>de</strong>sprezível as variações nas proprieda<strong>de</strong>s da ma<strong>de</strong>ira.A figura 6.7 apresenta o mapa <strong>de</strong> referência da umida<strong>de</strong> relativa anual do ar, <strong>de</strong>ntrodo território nacional.
127Figura 6.7: Mapa <strong>de</strong> umida<strong>de</strong> relativa anual do ar. Fonte: INMET 1931/19906.2.2 Proprieda<strong>de</strong>s a serem consi<strong>de</strong>radas no <strong>Projeto</strong> EstruturalEm projetos <strong>de</strong> estruturas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, visando à padronização das proprieda<strong>de</strong>s dama<strong>de</strong>ira, a NBR 7190:1997 adota o conceito <strong>de</strong> classes <strong>de</strong> resistência, propiciando,assim, a utilização <strong>de</strong> várias espécies <strong>com</strong> proprieda<strong>de</strong>s similares em um mesmoprojeto. Para isto, o lote <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong>ve ter sido classificado e o reven<strong>de</strong>dor <strong>de</strong>veapresentar certificados <strong>de</strong> laboratórios idôneos, que <strong>com</strong>provem as proprieda<strong>de</strong>s dolote <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> uma das classes <strong>de</strong> resistência. As tabelas 6.2 e 6.3, apresentamrespectivamente as proprieda<strong>de</strong>s das classes <strong>de</strong> resistência estabelecidas pela NBR7190:1997, para as coníferas e as dicotiledôneas, e já incorporando a classe C50das dicotiledôneas, que será adicionada na nova versão da NBR7190, que está emfase <strong>de</strong> revisão.
128Tabela 6.2: Classes <strong>de</strong> resistência das coníferas.Fonte: NBR 7190:1997Tabela 6.3: Classes <strong>de</strong> resistência das dicotiledôneas.Fonte: 1) A Classe C50 está publicada em CALIL et al (2006), e será adicionada na nova versãoda NBR 7190, que está em fase <strong>de</strong> revisão.Conforme a NBR 7190:1997, a realização <strong>de</strong> ensaios <strong>de</strong> laboratório para a<strong>de</strong>terminação das proprieda<strong>de</strong>s da ma<strong>de</strong>ira fornece, a partir da análise estatísticados resultados, valores médios <strong>de</strong>ssas proprieda<strong>de</strong>s (X m ). Para a utilização <strong>de</strong>stasproprieda<strong>de</strong>s em cálculos <strong>de</strong> estruturas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, <strong>de</strong>vem ser obtidos os valorescaracterísticos (X k ), e, posteriormente, os valores <strong>de</strong> cálculo (X d ). A obtenção <strong>de</strong>valores característicos para resistência <strong>de</strong> espécies <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira já investigadas porlaboratórios idôneos, é feita a partir dos valores médios dos ensaios pela seguinterelação: Xk,12= 0,7 ⋅ Xm,12Ainda conforme a NBR 7190:1997, caso seja feita uma investigação direta daresistência para uma dada espécie <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, os valores <strong>de</strong>vem ser obtidos <strong>de</strong>acordo <strong>com</strong> o tipo <strong>de</strong> classificação adotado. Para a caracterização simplificada <strong>de</strong>espécies usuais <strong>de</strong>ve-se extrair uma amostra <strong>com</strong>posta por pelo menos 6exemplares, retirados <strong>de</strong> modo aleatório do lote, que serão ensaiados à <strong>com</strong>pressãoparalela às fibras. Já para a caracterização mínima <strong>de</strong> espécies pouco conhecidas,<strong>de</strong> cada lote serão ensaiados no mínimo 12 corpos-<strong>de</strong>-prova, para cada uma dasresistências a serem <strong>de</strong>terminadas. Cada lote ensaiado não <strong>de</strong>ve ter volume
129superior a 12 m³ e todos os valores <strong>de</strong>vem ser expressos para o teor <strong>de</strong> umida<strong>de</strong>padrão <strong>de</strong> 12%.O valor característico da resistência <strong>de</strong>ve ser estimado pela expressão:⎛ X X ... X ⎞⎜ 1+2+ +n−1⎟2Xk= ⎜2⋅− X ⎟n⋅1,1⎜ n⎟12−⎝ 2⎠on<strong>de</strong>: n é o número <strong>de</strong> corpos <strong>de</strong> prova ensaiados.Os resultados <strong>de</strong>vem ser colocados em or<strong>de</strong>m crescente X 1 ≤ X 2 ≤ ... ≤ X n ,<strong>de</strong>sprezando-se o valor mais alto se o número <strong>de</strong> corpos-<strong>de</strong>-prova for ímpar e, nãose tomando para X k valor inferior a X 1 e nem a 0,7 do valor médio.A partir do valor característico <strong>de</strong>terminado da ma<strong>de</strong>ira po<strong>de</strong>-se obter o seu valor <strong>de</strong>cálculo Xd, pela seguinte expressão:XkXd= Kmod⋅γwon<strong>de</strong>: γ w = coeficiente <strong>de</strong> minoração das proprieda<strong>de</strong>s da ma<strong>de</strong>ira.K mod = coeficiente <strong>de</strong> modificação.Os coeficientes <strong>de</strong> modificação (K mod ) afetam os valores <strong>de</strong> cálculo <strong>de</strong> proprieda<strong>de</strong>sda ma<strong>de</strong>ira em função da classe <strong>de</strong> carregamento da estrutura, da classe <strong>de</strong>umida<strong>de</strong> e da qualida<strong>de</strong> da ma<strong>de</strong>ira utilizada. O coeficiente <strong>de</strong> modificação é<strong>de</strong>terminado pela expressão:Kmod= Kmod,1⋅Kmod,2⋅Kmod,3O coeficiente <strong>de</strong> modificação K mod,1 leva em conta a classe <strong>de</strong> carregamento e o tipo<strong>de</strong> material empregado conforme apresentado na tabela 6.4.Tabela 6.4: Valores <strong>de</strong> K mod,1 .Fonte: NBR 7190:1997
130O coeficiente <strong>de</strong> modificação K mod,2 leva em conta a classe <strong>de</strong> umida<strong>de</strong>, que po<strong>de</strong>ser analisado conforme o mapa da figura 6.7 e o tipo <strong>de</strong> material empregado (tabela6.5).Tabela 6.5: Valores <strong>de</strong> K mod,2 .Fonte: NBR 7190:1997Caso a ma<strong>de</strong>ira seja utilizada submersa, <strong>de</strong>ve-se adotar o seguinte valor para ocoeficiente <strong>de</strong> modificação: K mod,2 = 0,65.O coeficiente <strong>de</strong> modificação K mod,3 leva em conta a categoria da ma<strong>de</strong>ira utilizada.Para ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> primeira categoria, ou seja, aquela que passou por classificaçãovisual para garantir a isenção <strong>de</strong> <strong>de</strong>feitos e por classificação mecânica para garantira homogeneida<strong>de</strong> da rigi<strong>de</strong>z, o valor <strong>de</strong> K mod,3 é 1,0. Caso contrário, a ma<strong>de</strong>ira éconsi<strong>de</strong>rada <strong>com</strong>o <strong>de</strong> segunda categoria e o valor <strong>de</strong> K mod,3 é 0,8.Para as verificações <strong>de</strong> segurança que <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>m da rigi<strong>de</strong>z da ma<strong>de</strong>ira, o módulo<strong>de</strong> elasticida<strong>de</strong> na direção paralela às fibras <strong>de</strong>ve ser tomado <strong>com</strong>o:Eco, ef= Kmod,1⋅Kmod,2⋅Kmod,3⋅Eco,mPara verificações <strong>de</strong> Estados Limites Últimos (ELU), a NBR 7190:1997 especifica osvalores dos coeficientes <strong>de</strong> pon<strong>de</strong>ração, <strong>de</strong> acordo <strong>com</strong> a solicitação:- Compressão paralela às fibras: γ wc = 1,4- Tração paralela às fibras: γ wt = 1,8- Cisalhamento paralelo às fibras: γ wv = 1,8Para verificações <strong>de</strong> Estados Limites <strong>de</strong> Serviço (ELS), adota-se o valor básico <strong>de</strong> γ w = 1,0.Tendo em mãos os resultados dos ensaios <strong>de</strong> classificação e caracterização daspeças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> algumas espécies <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> reflorestamento,ensaiados no LaMEM, foi possível montar uma tabela geral, apresentando osvalores médios das proprieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> resistência e rigi<strong>de</strong>z, para consulta durante aelaboração <strong>de</strong> projetos. Estes resultados estão disponíveis na tabela 6.6.
131Tabela 6.6: Valores médios <strong>de</strong> resistência e rigi<strong>de</strong>z <strong>de</strong> algumas Ma<strong>de</strong>iras Roliças <strong>de</strong> Reflorestamento.Espécie da MRR 1) L 2) 3)d m4)ρ 12%5)f c06)f v7)E c0 MOE 8) MOR 9) 10)(m) (cm) (kg/m³) (MPa) (MPa) (MPa) (MPa) (MPa) nEucalipto Alba - 7 768 50,46 - 17549 - - 42Eucalipto Alba 2,5 7,5 1022 - - - 13690 89 25Eucalipto Citriodora 4,5 7 840 - - - 18620 - 66Eucalipto Citriodora 6,01 26,4 1016 - - - 19116 107 25Eucalipto Citriodora 11,4 34,3 1087 - - - 23487 - 23Pinus Oocarpa 6,25 42 653 - - - 8151 46 12E. Cloenziana SAF75x74 13anos 2,06 13 905 44,75 11,78 14130 24660 125 6E.Camaldulensis SAF76 20anos 2,02 22,6 1153 46,82 15,48 16043 15820 85 6E.Camaldulensis SAF97 11anos 2,01 23 660 34,08 8,4 15459 12310 81 6E.Camaldulensis SAF99 4anos 2,01 19,8 583 33,53 11,04 16231 15270 83 6E.Camaldulensis SAF2003 5anos 2,02 19,6 540 24,62 7,98 13522 10960 65 6E.Camaldulensis SAF2004 4anos 2,06 13,3 500 27,62 7,66 12729 14460 70 6E.Camaldulensis SAF2004 4anos 2,03 13,3 495 25,66 6,86 10731 13200 69 6Fonte: Tabela elaborada por BRITO (2010), conforme ensaios realizados no LaMEM.On<strong>de</strong>:1) Espécie da Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> Reflorestamento2) L é o <strong>com</strong>primento da peça roliça3) d m é o diâmetro médio das peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>com</strong> seção variável, calculado em função do<strong>com</strong>primento da circunferência da tora em (L/2)4) ρ 12% é a massa específica a 12% <strong>de</strong> umida<strong>de</strong>.5) f c0 é a resistência à <strong>com</strong>pressão paralela às fibras.6) f v é a resistência ao cisalhamento.7) E c0 é o módulo <strong>de</strong> elasticida<strong>de</strong> longitudinal obtido no ensaio <strong>de</strong> <strong>com</strong>pressão paralela às fibras.8) MOE é o módulo <strong>de</strong> elasticida<strong>de</strong> longitudinal obtido no ensaio à flexão.9) MOR é o módulo <strong>de</strong> resistência obtido no ensaio à flexão.10) n é o número <strong>de</strong> corpos-<strong>de</strong>-prova ensaiados.6.2.3 Critério <strong>de</strong> cálculo para o dimensionamento da seção da peça roliçaConforme o item 7.2.8 da NBR 7190:1987, as peças <strong>de</strong> seção circular, sob ação <strong>de</strong>solicitações normais ou tangenciais, po<strong>de</strong>m ser consi<strong>de</strong>radas <strong>com</strong>o se fossem <strong>de</strong>seção quadrada, <strong>de</strong> área equivalente. As peças <strong>de</strong> seção circular variável po<strong>de</strong>m sercalculadas <strong>com</strong>o se fossem <strong>de</strong> seção uniforme, igual à seção situada a umadistância da extremida<strong>de</strong> mais <strong>de</strong>lgada igual a 1/3 do <strong>com</strong>primento total, não seconsi<strong>de</strong>rando, no entanto, um diâmetro superior a 1,5 vez o diâmetro nessaextremida<strong>de</strong>. Na figura 6.8 o d eq representa o diâmetro equivalente <strong>de</strong> cálculo parapeças <strong>de</strong> seção circular variável, situada a uma distância da extremida<strong>de</strong> mais<strong>de</strong>lgada igual a um terço do <strong>com</strong>primento total.
132Figura 6.8: Diâmetro equivalente para peças <strong>de</strong> seção circular variável. Fonte: CALIL et al (2003).On<strong>de</strong>: d eq correspon<strong>de</strong> ao diâmetro equivalente <strong>de</strong> cálculod 1 é o maior diâmetro (diâmetro da base)d 2 é o menor diâmetro (diâmetro do topo)L é o <strong>com</strong>primento total da peça6.2.4 Proprieda<strong>de</strong>s geométricas da seção transversal <strong>de</strong> peças roliçasO procedimento simplificado para a <strong>de</strong>terminação <strong>de</strong> diâmetro aproximado <strong>de</strong> uma<strong>de</strong>terminada seção transversal <strong>de</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira é sugerido da seguintemaneira:Primeiro i<strong>de</strong>ntifica-se a seção transversal correspon<strong>de</strong>nte ao diâmetro em que sequer saber. Cita-se <strong>com</strong>o exemplo para a <strong>de</strong>terminação do diâmetro equivalente(d eq ), igual à seção situada a uma distância da extremida<strong>de</strong> mais <strong>de</strong>lgada igual a 1/3do <strong>com</strong>primento total.Com a utilização <strong>de</strong> uma fita métrica flexível, é medido o perímetro em torno daseção transversal correspon<strong>de</strong>nte ao diâmetro equivalente (d eq ) conforme a figura6.9 e aplicar a equação 8.6:d eq= PπOn<strong>de</strong>: P é o perímetro em torno da seção transversal correspon<strong>de</strong>nte ao diâmetroequivalente (d eq )Figura 6.9: Medida do perímetro externo <strong>com</strong> utilização <strong>de</strong> uma fita métrica flexível.Fonte: BRITO (2010).
133Determinado o diâmetro equivalente (d eq ), po<strong>de</strong>-se calcular a área da seçãotransversal (A) pela equação da área da circunferência:π ⋅A =( d )4eq2On<strong>de</strong>: A é a área da seção transversald eq correspon<strong>de</strong> ao diâmetro equivalente <strong>de</strong> cálculoO Momento <strong>de</strong> Inércia da seção transversal da circunferência é calculado pelaequação:( d )π ⋅I =64eq4On<strong>de</strong>: I é o Momento <strong>de</strong> Inércia da seção transversald eq correspon<strong>de</strong> ao diâmetro equivalente <strong>de</strong> cálculoO Raio <strong>de</strong> Giração da seção transversal da circunferência é calculado pela equação:imim=IAmim⇒ imim=π ⋅( d )eq644⋅π ⋅4eq2eq( d ) 4eqd⇒ i =⇒ i = 0,25 ⋅ dO índice <strong>de</strong> esbeltez λ é calculado pela equação:L0λ =imimOn<strong>de</strong>: λ é o índice <strong>de</strong> esbeltez;L 0 é o <strong>com</strong>primento <strong>de</strong> flambagem da barra;i mim é O Raio <strong>de</strong> Giração da seção transversal da circunferência.Para cada configuração das condições <strong>de</strong> contorno impostas nas extremida<strong>de</strong>s dasbarras submetidas à <strong>com</strong>pressão, apresenta um modo <strong>de</strong> flambagem diferente. Poresta razão, é fundamental que o <strong>com</strong>primento L real da barra seja substituído pelo<strong>com</strong>primento teórico <strong>de</strong> flambagem L 0. Sendo assim, L0= KE, conforme ascondições <strong>de</strong> contorno impostas nas extremida<strong>de</strong>s das barras, tabela 6.7. A novaversão da NBR7190, que está em revisão, apresentará os valores <strong>de</strong> K E da tabela6.7, que foi adaptada do EUROCODE 5.
134Tabela 6.7: Valores <strong>de</strong> projeto para K E , correspon<strong>de</strong>nte a cada modo <strong>de</strong> flambagem, em função dascondições <strong>de</strong> contorno impostas nas extremida<strong>de</strong>s das barras submetidas à <strong>com</strong>pressão.Fonte: EUROCODE 5On<strong>de</strong>: L é o <strong>com</strong>primento real da barra;K E é parâmetro <strong>de</strong> flambagem da barra em função das vinculações impostasnas extremida<strong>de</strong>s.O Módulo <strong>de</strong> Resistência da seção transversal da circunferência é calculado pelaequação:( d )π ⋅W =32eq3On<strong>de</strong>: W é o Módulo <strong>de</strong> Resistência da seção transversal da circunferência;d eq correspon<strong>de</strong> ao diâmetro equivalente <strong>de</strong> cálculo.Os valores da tabela 6.8 correspon<strong>de</strong>m às proprieda<strong>de</strong>s geométricas da seçãotransversal para peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, consi<strong>de</strong>rando as dimensões dosdiâmetros equivalentes d eq .
135Tabela 6.8: Proprieda<strong>de</strong>s geométricas para peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira.d eq(cm)i(cm)A(cm 2 )I(cm 4 )W(cm 3 )8 2,0 50 201 5010 2,5 79 491 9812 3,0 113 1018 17014 3,5 154 1886 26915 3,8 177 2485 33116 4,0 201 3217 40218 4,5 254 5153 57320 5,0 314 7854 78522 5,5 380 11499 104524 6,0 452 16286 135725 6,3 491 19175 153426 6,5 531 22432 172628 7,0 616 30172 215530 7,5 707 39761 265132 8,0 804 51472 321734 8,5 908 65597 385935 8,8 962 73662 420936 9,0 1018 82448 458038 9,5 1134 102354 538740 10,0 1257 125664 628342 10,5 1385 152745 727444 11,0 1521 183985 836345 11,3 1590 201289 894646 11,5 1662 219787 955648 12,0 1810 260577 1085750 12,5 1963 306797 1227252 13,0 2124 358909 1380454 13,5 2290 417394 1545955 13,8 2376 449181 1633456 14,0 2463 482751 1724158 14,5 2642 555498 1915560 15,0 2827 636174 21206Fonte: BRITO (2010).On<strong>de</strong>:d eq correspon<strong>de</strong> ao diâmetro equivalente situado à L/3 da extremida<strong>de</strong> mais <strong>de</strong>lgadada peça, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> que <strong>de</strong>q≤ 1,5 ⋅ d2;i é o raio <strong>de</strong> giração para a seção circular em função <strong>de</strong> d eq ;A é a área correspon<strong>de</strong>nte da seção transversal circular d eq ;I é o Momento <strong>de</strong> Inércia correspon<strong>de</strong>nte da seção transversal circular d eq ;W é o Módulo <strong>de</strong> Resistência correspon<strong>de</strong>nte da seção transversal circular d eq .
136Um breve estudo <strong>com</strong>parativo do momento <strong>de</strong> inércia teórico das seções <strong>de</strong> vigascirculares simples e <strong>com</strong>postas é apresentado por MATTHIESEN (1987), conformemostrados na figura 6.10.(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)Figura 6.10: Estudo <strong>com</strong>parativo do momento <strong>de</strong> inércia teórico das seções <strong>de</strong> vigas circularessimples e <strong>com</strong>postas: (a) viga <strong>de</strong> seção circular simples; (b) viga <strong>de</strong> seção bicircular <strong>com</strong> peçasdispostas na horizontal; (c) viga <strong>de</strong> seção bicircular <strong>com</strong> peças dispostas na vertical; (d) viga <strong>de</strong> seçãobicircular dupla; (e) viga <strong>de</strong> seção quadricircular; (f) viga <strong>de</strong> seção quadricircular dupla; (g) momento<strong>de</strong> inércia teórico da seção nervurada. Fonte: MATTHIESEN (1987).Ensaios realizados no LaMEM, <strong>com</strong> as seções <strong>com</strong>postas da figura 6.10, mostraramum valor real da inércia, muito menor que os valores teóricos e não sãore<strong>com</strong>endados para os casos das figuras 6.10(e) e 6.10(f) em <strong>com</strong>posições <strong>de</strong> 4peças roliças dispostas na vertical.
1376.2.5 Limites <strong>de</strong> Esbeltez para peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iraPara elementos estruturais <strong>com</strong>primidos, o <strong>com</strong>primento máximo não po<strong>de</strong>ultrapassar quarenta vezes a dimensão transversal correspon<strong>de</strong>nte ao eixo <strong>de</strong>flambagem. No caso <strong>de</strong> elementos tracionados, este Limite sobe para cinqüentavezes NBR 7190:1997.Há interesse na fixação <strong>de</strong> limites superiores do índice <strong>de</strong> esbeltez, para se evitarestruturas muito flexíveis. A NBR 7190:1997, fixa o valor <strong>de</strong> esbeltez máxima emλ ≤ 140 .Do ponto <strong>de</strong> vista <strong>de</strong> resistência, o índice <strong>de</strong> esbeltez <strong>de</strong>termina três tipos distintos<strong>de</strong> dimensionamento <strong>de</strong> peças, para os quais a NBR 7190:1997 atribui os seguinteslimites:- <strong>com</strong>pressão <strong>de</strong> peças curtas 0 < λ ≤ 40- <strong>com</strong>pressão <strong>de</strong> peças medianamente esbeltas 40 < λ ≤ 80- <strong>com</strong>pressão <strong>de</strong> peças esbeltas 80 < λ ≤ 1406.2.6 Peças submetidas à flexãoAs vigas estão sujeitas a tensões normais <strong>de</strong> tração e <strong>com</strong>pressão longitudinais eportanto na direção paralela às fibras; nas regiões <strong>de</strong> aplicação <strong>de</strong> carga, <strong>com</strong>o porexemplo nos apoios, estão submetidas a tensões <strong>de</strong> <strong>com</strong>pressão normal às fibras.Além disso atuam tensões <strong>de</strong> cisalhamento na direção normal às fibras (tensõesverticais na seção) e na direção paralela às fibras (tensões horizontais). As vigasprincipais <strong>de</strong> pavimentos <strong>de</strong> edificações ou tabuleiro <strong>de</strong> pontes po<strong>de</strong>m sersimplesmente apoiadas ou contínuas.Para o dimensionamento <strong>de</strong> peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, submetidas à flexão são utilizadosdois critérios básicos:- limitação das tensões;- limitação <strong>de</strong> <strong>de</strong>slocamentos.As limitações <strong>de</strong> <strong>de</strong>formações têm, em obras <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, importância relativamentemaior que em outros materiais. Isto porque se trata <strong>de</strong> um material <strong>com</strong> alta relaçãoresistência/rigi<strong>de</strong>z.
138Pela limitação <strong>de</strong> tensões, que caracteriza o Estado Limite Último (ELU), o problema<strong>de</strong> verificação <strong>de</strong> tensões, em obras <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, é formulado <strong>com</strong> a teoria clássica<strong>de</strong> resistência dos materiais, muito embora o material não siga a lei linear (Lei <strong>de</strong>Hooke) <strong>de</strong> tensões até a ruptura. A condição <strong>de</strong> segurança relativa à possível ELU égarantida pela condição:Sd ≤ R dOn<strong>de</strong>:S d é o valor <strong>de</strong> cálculo da solicitação;R d é o valor <strong>de</strong> cálculo da resistência.Em peças <strong>com</strong>postas, leva-se em conta as <strong>de</strong>formações das ligações através <strong>de</strong>valores reduzidos dos momentos <strong>de</strong> inércia ou dos momentos resistentes.Pela limitação <strong>de</strong> <strong>de</strong>slocamentos, que caracteriza o Estado Limite <strong>de</strong> Serviço (ELS),as limitações <strong>de</strong> flechas das vigas visam a aten<strong>de</strong>r a requisitos estéticos, evitardanos a <strong>com</strong>ponentes acessórios e ainda visam ao conforto dos usuários (evitarvibrações exageradas no caso <strong>de</strong> pavimentos <strong>de</strong> edificações ou tabuleiro <strong>de</strong>pontes).Os valores limites <strong>de</strong> <strong>de</strong>slocamentos <strong>de</strong> peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, submetidas à flexão,indicados pela NBR 7190:1997, encontram-se na tabela 6.9 e levam em conta aexistência ou não <strong>de</strong> materiais frágeis ligados à estrutura, tais <strong>com</strong>o forros, pisos edivisórias, aos quais se preten<strong>de</strong> evitar danos através <strong>de</strong> controle <strong>de</strong> <strong>de</strong>slocamentosdas vigas.Tabela 6.9: Valores limites <strong>de</strong> <strong>de</strong>slocamentos verticais segundo a norma NBR 7190.
1396.3 EXEMPLOS DE APLICAÇÃO6.3.1 Exemplo <strong>de</strong> peça roliça solicitada por <strong>com</strong>pressão axialCritérios <strong>de</strong> dimensionamento <strong>de</strong> uma coluna solicitada sob força normal à<strong>com</strong>pressão axial, utilizando peça roliça <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> reflorestamento, <strong>com</strong>diâmetro variável, figura 6.11.Dados:Vinculação da coluna:Coluna engastada na base e livre no topo.(vinculação para coluna típica <strong>de</strong> galpões)Conforme a NBR 7190:1997:L = 400 cm .·. L 0 = 2xL ⇒ L 0 = 800 cmColuna <strong>com</strong> diâmetro equivalente:Força Normal <strong>de</strong> cálculo: N d = 15 kNd eq= 20cmClasse <strong>de</strong> serviço (situação <strong>de</strong> risco <strong>de</strong> <strong>de</strong>terioração):Umida<strong>de</strong> 1Classe <strong>de</strong> resistência adotada (Dicotiledônea):C40 ⇒ f c0,k = 40MPa ⇒ f c0,k = 4 kN/cm²Ma<strong>de</strong>ira não Classificada: Segunda categoriaCarregamento <strong>de</strong> longa duração.Figura 6.11: Geometria da ColunaFonte: BRITO (2010).Solução:Com o diâmetro equivalente (d eq ), calcula-se a área da seção transversal (A) pelaequação da área da circunferência:22( <strong>de</strong>q) π ⋅ ( 20) 2π ⋅A = ⇒ A = ⇒ A ≅ 314cm (ou direto da tabela 6.8)44Cálculo do Momento <strong>de</strong> Inércia da seção transversal da circunferência pela equação:44( <strong>de</strong>q) π ⋅ ( 20) 4π ⋅I = ⇒ I = ⇒ I ≅ 7854cm (ou direto da tabela 6.8)6464O Raio <strong>de</strong> Giração da seção transversal da circunferência é calculado pela equação:<strong>de</strong>q20i = ⇒ i = ⇒ i = 5cm (ou direto da tabela 6.8)4 4
140O cálculo do <strong>com</strong>primento <strong>de</strong> flambagem λ é calculado pela equação:L0800λ = ⇒ λ = ⇒ λ = 160i5mimPortanto a coluna não passa na verificação <strong>de</strong> esbeltez, pois conforme o item 7.5.5da NBR 7190:1997, não se admite calculo <strong>de</strong> <strong>com</strong>pressão <strong>de</strong> peças esbeltas <strong>com</strong>índice <strong>de</strong> esbeltez (λ) maior que 140.No entanto, <strong>com</strong>o solução do problema <strong>de</strong>ste elemento estrutural, doisprocedimentos po<strong>de</strong>m ser tomados: aumentar o diâmetro equivalente ou travar otopo da coluna <strong>com</strong> vigas <strong>de</strong> respaldo.Para o primeiro caso, supondo aumentar o diâmetro equivalente, no processo <strong>de</strong>cálculo, <strong>de</strong>ve-se <strong>de</strong>terminar qual o diâmetro mínimo limitando o índice <strong>de</strong> esbeltezem 140, conforme o seguinte procedimento:Lλ =i0mim800⇒ 140 = ⇒ iimimmim800= ⇒ i140mim= 5,714cmCom o valor do raio <strong>de</strong> giração mínimo, <strong>de</strong>termina-se então o mínimo diâmetroequivalente:imim=IAmim⇒ 5,714 =π ⋅( d )eq644⋅π ⋅4( d )eq2d⇒ 5,714 =4eq⇒ <strong>de</strong>q≅ 23cmTendo um novo diâmetro equivalente, calcula-se o novo momento <strong>de</strong> inércia:I =π ⋅44( <strong>de</strong>q) π ⋅ ( 23) 464⇒ I =64⇒ I ≅ 13737cmCalcula-se então a nova área da seção transversal circular, <strong>com</strong> o novo diâmetroequivalente <strong>de</strong> 23 cm:22( <strong>de</strong>q) π ⋅ ( 23) 2π ⋅A = ⇒ A = ⇒ A ≅ 415cm44Consi<strong>de</strong>rando então, esta nova configuração da coluna, <strong>com</strong> diâmetro equivalente<strong>de</strong> 23cm, e vinculações mantendo a base engastada e o topo livre, tem-se o novo<strong>com</strong>primento <strong>de</strong> flambagem:L0 800λ = ⇒ λ = ⇒ λ = 140∴Peça Esbeltai 5,714mim
141Portanto, ainda conforme o item 7.5.5 da NBR7190:1997, peças submetidas aesforços <strong>de</strong> <strong>com</strong>pressão, <strong>com</strong> índice <strong>de</strong> esbeltez entre os limites no domínio80
142coníferas, <strong>de</strong>ve-se sempre adotar o valor <strong>de</strong> 0,8, para levar em conta a presença <strong>de</strong>nós não <strong>de</strong>tectáveis pela inspeção visual.Portanto para o exemplo em questão, o valor <strong>de</strong> kmodfica:Para carregamento <strong>de</strong> longa duração, kmod1é 0,7.Consi<strong>de</strong>rando a umida<strong>de</strong> relativa pontual, ou seja, no local on<strong>de</strong> a peça seráinstalada, <strong>com</strong>o classe <strong>de</strong> umida<strong>de</strong> 1, o valor <strong>de</strong> kmod 2é 1.E consi<strong>de</strong>rando que as peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça não serão classificadas, portanto ovalor <strong>de</strong> kmod3é 0,8.kmodk mod= kmod1⋅kmod 2= 0,7 ⋅1⋅0,8k mod= 0,56⋅kmod3Desta forma, a resistência <strong>de</strong> cálculo à <strong>com</strong>pressão paralela as fibras da peça roliça<strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira é:fc0,k4fc 0,d= ⋅kmod⇒ fc0,d= ⋅0,56⇒ fc0,d= 1,6γ1,4wkNcm²Determinação do valor <strong>de</strong> cálculo da tensão <strong>de</strong> <strong>com</strong>pressão <strong>de</strong>vida à força normal<strong>de</strong> <strong>com</strong>pressão:Nd15 kNσNd= ⇒ σNd= ≅ 0,04A 415 cm²Determinação do valor <strong>de</strong> cálculo da tensão <strong>de</strong> <strong>com</strong>pressão <strong>de</strong>vida ao momentofletor Md calculado conforme o item da NBR7190:1997, pela expressão:⎛ F ⎞EM = ⋅ ⋅⎜⎟dN<strong>de</strong>1,ef⎝ FE− Nd⎠Tendo F E o valor dado em 7.5.4 conforme a mesma norma, sendo a excentricida<strong>de</strong>efetiva <strong>de</strong> primeira or<strong>de</strong>m e 1,ef dada por:e1,ef= e1+ ec⇒ e1,ef= ei+ ea+ ecOn<strong>de</strong> e i é a excentricida<strong>de</strong> <strong>de</strong> primeira or<strong>de</strong>m <strong>de</strong>corrente da situação <strong>de</strong> projeto, e aé a excentricida<strong>de</strong> aci<strong>de</strong>ntal mínima e e c é uma excentricida<strong>de</strong> suplementar <strong>de</strong>primeira or<strong>de</strong>m que representa a fluência da ma<strong>de</strong>ira.Como para este exemplo, a coluna está solicitada apenas por <strong>com</strong>pressão axial, ouseja, sem solicitação <strong>de</strong> momento fletor, nesse caso e i po<strong>de</strong> ser <strong>de</strong>sprezível.L0 23 800e = ei+ ea⇒ e1= 0 + ⇒ e1= + ⇒ e1300 30 3001≅2,7cm
143Com a classe <strong>de</strong> resistência adotada C40, verificando na Tabela 9 daNBR7190:1997, classes <strong>de</strong> resistência das dicotiledôneas, <strong>com</strong> os valores nacondição-padrão <strong>de</strong> referência U = 12%, admite-se o valor representativo para E c0,migual a 1950kN/cm², correspon<strong>de</strong>nte <strong>com</strong> a classe <strong>de</strong> resistência adotada.kNEc0,ef= kmod1⋅kmod 2⋅kmod 3⋅Ec0,m⇒ Ec0,ef= 07, ⋅1⋅0,8⋅1950⇒ Ec0,ef= 1092cm2Determinação da Força <strong>de</strong> Euler, que leva em consi<strong>de</strong>ração a perda <strong>de</strong> estabilida<strong>de</strong>:FEπ=2⋅ELc0,ef20⋅I⇒ F⎛ F ⎞Eed= e1⋅⎜ ⇒ eFEN⎟⎝ −d ⎠N d 15 kN= ≅ 0,04A 415 cm²Eπ=d2⋅1092⋅13737⇒ F2800⎛ 231 ⎞= 2,7 ⋅ ⎜ ⎟ ⇒ e⎝ 231−15⎠E≅ 231kNd≅ 2,89cmFigura 6.12: Seção transversal do diâmetro equivalente d eq =23cm: Posição y=11,5cm.Nd⋅ ed⋅ y 15 ⋅ 2,89 ⋅11,5kN=≅ 0,04I 13737 cm²NdNd⋅ ed⋅ y+ ≤ fc0,d⇒ 0,04 + 0,04 ≤ fc0,d⇒ 0,08
144diâmetro equivalente <strong>de</strong> 23cm para aten<strong>de</strong>r o limite <strong>de</strong> esbeltez da NBR7190, estámuito conservador.Desta forma sugere-se então a verificação <strong>com</strong>o solução do problema <strong>de</strong>steelemento estrutural, utilizando o segundo procedimento, travando o topo da coluna<strong>com</strong> vigas <strong>de</strong> respaldo. Sendo assim consi<strong>de</strong>ra-se que o <strong>com</strong>primento L (real) daaltura da coluna, correspon<strong>de</strong> <strong>com</strong> o <strong>com</strong>primento <strong>de</strong> flambagem L 0 .Consi<strong>de</strong>ração da nova configuração das vinculações nas extremida<strong>de</strong>s da coluna,coluna engastada na base e articulada no topo.L = L 0 = 400 cmNo processo <strong>de</strong> cálculo para este caso, também se <strong>de</strong>ve <strong>de</strong>terminar qual o diâmetromínimo limitando o índice <strong>de</strong> esbeltez em 140, consi<strong>de</strong>rando agora o <strong>com</strong>primento<strong>de</strong> flambagem da coluna igual a 400cm, conforme o seguinte procedimento:Lλ =i0mim⇒ 140 =400⇒ iimimmim=400⇒ i140mim= 2,857cmCom o valor do raio <strong>de</strong> giração mínimo, <strong>de</strong>termina-se então o mínimo diâmetroequivalente :imim=IAmim⇒ 2,857 =π ⋅( d )eq644⋅π ⋅4( d )eq2d⇒ 2,857 =4eq⇒ <strong>de</strong>q≅ 12cmDesta maneira, tendo um novo diâmetro equivalente, calcula-se o novo momento <strong>de</strong>inércia:44( <strong>de</strong>q) π ⋅ ( 12) 4π ⋅I = ⇒ I = ⇒ I ≅ 1018cm6464Observa-se então que <strong>com</strong>o o diâmetro equivalente é oriundo <strong>de</strong> uma funçãoexponencial para <strong>de</strong>terminação do momento <strong>de</strong> inércia da seção circular, <strong>com</strong> umaredução significativa no diâmetro equivalente, <strong>de</strong> 20cm para 12cm, o momento <strong>de</strong>inércia diminui significativamente.Calcula-se então a nova área da seção transversal circular, <strong>com</strong> o novo diâmetroequivalente <strong>de</strong> 12cm:π ⋅A =22( <strong>de</strong>q) π ⋅ ( 12) 24⇒ A =4⇒ A ≅ 113cm
145Como para <strong>de</strong>terminar a área da seção transversal circular, o diâmetro equivalentetambém é uma função exponencial, a área da seção transversal do novo diâmetroequivalente <strong>de</strong> 12cm é bem inferior a do diâmetro equivalente proposto inicialmente<strong>de</strong> 20cm.Consi<strong>de</strong>rando então, esta nova configuração da coluna, <strong>com</strong> diâmetro equivalente<strong>de</strong> 12cm, e mudando as vinculações na base engastada e no topo articulado, tem-seo novo índice <strong>de</strong> esbeltez:L0 400λ = ⇒ λ = ⇒ λ = 140∴Peça Esbeltai 2,857mimComo já <strong>com</strong>entado anteriormente, conforme o item 7.5.5 da NBR7190:1997, peçassubmetidas a esforços <strong>de</strong> <strong>com</strong>pressão, <strong>com</strong> índice <strong>de</strong> esbeltez entre os limites nodomínio 80
146Figura 6.13: Seção transversal do diâmetro equivalente d eq =12cm: Posição y=6cm.Nd⋅ ed⋅ y 15 ⋅1,7⋅ 6 kN= ≅ 0,14I 1092 cm²NdNd⋅ ed⋅ y+ ≤ fc0,d⇒ 0,13 + 0,14 ≤ fc0,d⇒ 0,27 < 1, 6∴Ok, passou <strong>com</strong> folga!A IPortanto consi<strong>de</strong>rando a coluna engastada na base e articulada no topo, travando otopo da coluna <strong>com</strong> vigas <strong>de</strong> respaldo, melhora bem o <strong>com</strong>portamento da estrutura,pois reduz significativamente o <strong>com</strong>primento <strong>de</strong> flambagem, e conseqüentementediminui o diâmetro equivalente da peça que passa a ser 12cm.Observação: Re<strong>com</strong>enda-se para cada caso <strong>de</strong> projeto, a necessida<strong>de</strong> <strong>de</strong> fazer umaanalise do quantitativo <strong>de</strong> material a mais, que utilizará para as vigas <strong>de</strong> respaldo, e<strong>com</strong>parar <strong>com</strong> a diminuição do diâmetro das peças das colunas, e verificar qual dosdois procedimentos ficará mais viável, ou seja, se é melhor manter a colunaengastada na base e livre no topo, porém aumentando o diâmetro das colunas ou sepassar a adotar o segundo procedimento consi<strong>de</strong>rando as colunas engastadas nabase e articuladas no topo utilizando <strong>com</strong>o travamento vigas <strong>de</strong> respaldo..
1476.3.2 Exemplo <strong>de</strong> uma terça <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça <strong>de</strong> seção variávelVerificar se a terça <strong>com</strong> peça <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça <strong>de</strong> seção variável conforme figura6.14, disposta em um telhado <strong>com</strong> inclinação <strong>de</strong> 22°, <strong>com</strong> ma<strong>de</strong>ira da classe C60,segunda categoria, classe <strong>de</strong> umida<strong>de</strong> 2, aten<strong>de</strong> os requisitos <strong>de</strong> Estado LimiteÚltimo (ELU) referentes às tensões normal e às tensões tangenciais, e ao EstadoLimite <strong>de</strong> Serviço (ELS). Consi<strong>de</strong>rar o carregamento <strong>com</strong>posto pela açãopermanente <strong>de</strong> 0,5 kN/m e pela ação variável 1 kN relativa à previsão <strong>de</strong> um homemfazendo manutenção do telhado, conforme a figura 6.15.Figura 6.14: Detalhe da terça <strong>com</strong> peça <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça <strong>de</strong> seção variável. Fonte: BRITO (2010).Figura 6.15: Esquema estático e <strong>de</strong> carregamento da terça <strong>com</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça variável.Fonte: BRITO (2010).Solução:Verificação do Estado Limite Último (ELU)Esforços atuantes:22q⋅L0,5 ⋅3,75Mg,k= ⇒ Mg,k=88Força <strong>de</strong> 1kN no meio do vão:Mq,kP ⋅L= ⇒ M4q,k1⋅3,75= ⇒ M4⇒ Mq,kg,k= 0,88kN⋅m⇒ M= 0,94kN⋅m⇒ Mq⋅L0,5 ⋅3,75Vg ,k= ⇒ Vg,k= ⇒ Vg,k= 0,94kN22V , kq= 1kN (Força <strong>de</strong> 1kN muito próxima ao apoio)q, kg, k= 88kN⋅cm= 94kN⋅cm
148Como para o dimensionamento das peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, consi<strong>de</strong>ra-se umaequivalência à seção circular, nestes casos não se tem flexão oblíqua, consi<strong>de</strong>randoas verificações apenas <strong>com</strong> os critérios <strong>de</strong> flexão simples.Valores <strong>de</strong> cálculos dos esforços solicitantes, segundo a direção dos eixos principaisda seção:MVx,d= 1,4 ⋅88+ 1,4 ⋅94⇒ M= 1,4 ⋅0,94+ 1,4 ⋅1⇒Vx, dy ,dy, d== 254,80kN⋅cm2,72kNCálculo do K mod :kmod= kmod,1⋅kmod,2⋅kmod,3⇒ kmod= 0,7 ⋅1⋅0,8⇒ kmod= 0,56Valores <strong>de</strong> resistência:fc0,kfc0,d= kmod,1⋅kmod,2⋅kmod,3⋅ ⇒ fc0,d= 0,7 ⋅1⋅0,8⋅ ⇒ fc0,d= 24MPa ⇒ fc0,d=γw1,4fv,kfv0,d= kmod,1⋅kmod,2⋅kmod,3⋅ ⇒ fv0,d= 0,7 ⋅1⋅0,8⋅ ⇒ fv0,d= 2,5MPa ⇒ fv0,d=γw1,8608kN2,4cm2kN0,25cm2A seção transversal referente ao diâmetro equivalente d eq =11 cm, que possui asseguintes características geométricas:b) Proprieda<strong>de</strong>s geométricas das seçõesÁrea da seção circular:22π ⋅ d π ⋅(11)A = = = 95cm4 43Módulo resistente da seção circular:33π ⋅ d π ⋅(11)w = = = 131cm32 323Momento <strong>de</strong> inércia da seção circular:44π ⋅ d π ⋅(11)I = = = 719cm64 644
149Momento estático do semicírculo em relação ao diâmetro:33d (11)S = = = 111cm12 123Condições <strong>de</strong> segurança:Tensões normais:σfMx,dc0, d=254,801312,4= 0,81≤1 (Ok)Tensões tangenciais:Tensão cisalhante <strong>de</strong> projeto no centro <strong>de</strong> gravida<strong>de</strong> da seção:τy,dVd⋅ S 2,72 ⋅111kN= = = 0,038b ⋅I11⋅719 cm2< fv0,dkN= 0,25cm2(Ok)Verificação do Estado Limite <strong>de</strong> Serviço (ELS)Neste caso, será admitida a atuação apenas da ação permanente, <strong>com</strong> o seu valorcaracterístico (g = 0,5 kN/m). Como o material da cobertura não é frágil, isto é, a<strong>de</strong>formação da terça não afeta a sua integrida<strong>de</strong>, utiliza-se a <strong>com</strong>binação <strong>de</strong> longaduração para a verificação do estado-limite <strong>de</strong> serviço. A ação variável <strong>de</strong> 1 kN, queatua somente poucas vezes durante a vida útil da terça, não está sendo consi<strong>de</strong>radapara o cálculo da flecha.EEc0,efc0,ef= kmod,1⋅kmod,2⋅kmod,3⋅E= 0,7 ⋅1⋅0,8⋅ 24500 ⇒ Ec0,mc0,ef= 13720MPa ⇒ Ec0,efkN= 1372cmA verificação do <strong>de</strong>slocamento vertical <strong>de</strong>ve ser feita, segundo a direção do eixo doplano principal <strong>de</strong> flexão, obtendo-se:L 375ulim = ⇒ ulim= ⇒ ulim= 1,88cm200 200445 ⋅ gy⋅L5 ⋅0,005⋅375uy= ⇒ uy=⇒ uy= 1,31
1507 DIRETRIZES PARA PROJETONesse capítulo são indicadas as diretrizes para o projeto e dimensionamento <strong>de</strong>estruturas <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, apresentados em exemplos <strong>de</strong> prédimensionamentos<strong>de</strong> pontes e <strong>de</strong> galpão tipo pórtico.As informações a seguir, têm o objetivo <strong>de</strong> ajudar o engenheiro projetista <strong>de</strong>estruturas, indicando as configurações geométricas e especificações na mo<strong>de</strong>lagem<strong>de</strong> sistemas estruturais <strong>de</strong> pontes e edificações, especificando os passos para odimensionamento <strong>de</strong> cada sistema estrutural. O engenheiro projetista po<strong>de</strong> utilizarestes mo<strong>de</strong>los, durante a fase preliminar <strong>de</strong> dimensionamento para <strong>de</strong>terminar osistema estrutural mais a<strong>de</strong>quado para a sua situação.Para obter maiores informações sobre as diretrizes para projeto e critérios <strong>de</strong>dimensionamento, re<strong>com</strong>enda-se que os profissionais envolvidos projetistas,engenheiros, arquitetos, consultem as normas técnicas da ABNT relacionadas <strong>de</strong>acordo <strong>com</strong> cada tipo <strong>de</strong> projeto:-NBR 6120:1980 “Cargas para o cálculo <strong>de</strong> estruturas <strong>de</strong> edificações”;- NBR 6123:1988 “Forças <strong>de</strong>vidas ao vento em edificações”;- NBR 6231:1980 “Postes <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira - Resistência à Flexão”- NBR 6232:1973 “Postes <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira - Penetração e Retenção <strong>de</strong> Preservativo”;- NBR 7188:1982 “Carga móvel em ponte rodoviária e passarela <strong>de</strong> pe<strong>de</strong>stre”;- NBR 7190:1997 “<strong>Projeto</strong> <strong>de</strong> <strong>Estruturas</strong> <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira”;- NBR 8681:2003 “Ações e segurança nas estruturas - Procedimento”.Em alguns casos, po<strong>de</strong> ser necessário consultar nas normas:- NBR 6118:2003 “<strong>Projeto</strong> <strong>de</strong> estruturas <strong>de</strong> concreto - Procedimento”;- NBR 6122:1996 “<strong>Projeto</strong> e execução <strong>de</strong> fundações”;- NBR 8800:1986 “<strong>Projeto</strong> e execução <strong>de</strong> estruturas <strong>de</strong> aço em edifícios”.7.1 PONTE EM VIGAS COM PEÇAS ROLIÇAS DE MADEIRAO sistema estrutural <strong>de</strong> ponte em vigas <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong>reflorestamento tratadas é o mais utilizado no país, principalmente <strong>de</strong>vido a suafacilida<strong>de</strong> na fase construtiva aliado ao seu baixo custo. Entretanto, a falta <strong>de</strong> projetoelaborado por profissionais capacitados, faz <strong>com</strong> que este sistema estruturaltambém seja o que apresenta menor durabilida<strong>de</strong>. Neste item são especificadas asdiretrizes básicas para o projeto <strong>de</strong> ponte em vigas simples <strong>de</strong> peças roliças e
151<strong>de</strong>talhes construtivos, bem <strong>com</strong>o uma tabela prática para o pré-dimensionamento<strong>de</strong>ste tipo <strong>de</strong> ponte.7.1.1 Esquema geral da ponteNas pontes em vigas simples <strong>de</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira tratada, é <strong>com</strong>um utilizar oselementos estruturais <strong>de</strong> longarinas, tabuleiro, ro<strong>de</strong>iro, guarda-rodas e <strong>de</strong>fensa.As longarinas são constituídas por peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira dispostas no sentido longitudinal,alternando-se a disposição topo-base, tendo em vista a conicida<strong>de</strong> das peças. As longarinassão responsáveis por suportarem o peso próprio da estrutura e também as cargas aci<strong>de</strong>ntaise seus efeitos dinâmicos. São ligadas por barras rosqueadas <strong>de</strong> 25,4 mm <strong>de</strong> diâmetro.O tabuleiro é <strong>com</strong>posto por peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira serrada, dispostas no sentido transversal, eligadas nas longarinas por parafusos auto atarraxantes <strong>de</strong> 10 mm <strong>de</strong> diâmetro. O veículo tipo<strong>de</strong>ve atuar sobre o ro<strong>de</strong>iro; entretanto, o tabuleiro <strong>de</strong>ve suportar a carga aci<strong>de</strong>ntal do veículotipo, no caso excepcional do mesmo sair do ro<strong>de</strong>iro.Normalmente, o ro<strong>de</strong>iro é <strong>com</strong>posto por peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira serrada, dispostas no sentidolongitudinal, e ligadas ao tabuleiro por parafusos auto atarraxantes <strong>de</strong> 10 mm <strong>de</strong> diâmetro. Oro<strong>de</strong>iro tem a função <strong>de</strong> indicar a localização correta on<strong>de</strong> o veículo <strong>de</strong>ve passar e melhorar adistribuição das cargas aci<strong>de</strong>ntais para o tabuleiro e as longarinas. No ro<strong>de</strong>iro <strong>de</strong>vem serutilizadas ma<strong>de</strong>iras duras que resistam à abrasão dos pneus dos veículos CALIL et al (2006).Os guarda-rodas e as <strong>de</strong>fensas constituem <strong>de</strong> itens <strong>de</strong> segurança ao tráfego da ponte. Devemser dimensionados <strong>de</strong> maneira a evitar que o veículo possa sair da ponte. O guarda-rodas éformado por uma viga roliça <strong>de</strong> mesmo diâmetro das longarinas, sendo utilizadas peças <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira serrada para a <strong>de</strong>fensa. Os guarda-rodas e os pilaretes da <strong>de</strong>fensa <strong>de</strong>vem serligados às longarinas <strong>de</strong> borda <strong>com</strong> barras rosqueadas <strong>de</strong> 25,4 mm <strong>de</strong> diâmetro.As figuras seguintes mostram a configuração básica das pontes em vigas simples <strong>de</strong> peçasroliças, indicando a localização dos elementos constituintes. Também são indicados osespaçamentos entre longarinas, disposição do tabuleiro, <strong>de</strong>fensa e ro<strong>de</strong>iro. As pontes emvigas simples <strong>de</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira tratadas, normalmente são construídas em zonasrurais <strong>com</strong> baixo volume <strong>de</strong> tráfego e, conseqüentemente, possuem somente uma faixa <strong>de</strong>tráfego, <strong>com</strong> largura <strong>de</strong> 4 metros.
152Figura 7.1: Ponte em vigas roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira tratada: vista superior da ponte. Fonte: CALIL et al (2006).Figura 7.2: Ponte em vigas roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira tratada: vista lateral da ponte. Fonte: CALIL et al (2006).Figura 7.3: Ponte em vigas roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira tratada: seção transversal. Fonte: CALIL et al (2006).7.1.2 Hipóteses <strong>de</strong> cálculoPara o cálculo das pontes em vigas <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira tratada <strong>de</strong>vem serconsi<strong>de</strong>radas as seguintes hipóteses <strong>de</strong> cálculo:- As longarinas diretamente abaixo do ro<strong>de</strong>iro são dimensionadas para suportar aação permanente <strong>de</strong> peso próprio e as ações aci<strong>de</strong>ntais e seus efeitos dinâmicos. O
153diâmetro <strong>de</strong> referência utilizado no cálculo estrutural <strong>de</strong>ve ser o diâmetro equivalentea 1/3 do topo, consi<strong>de</strong>rando a conicida<strong>de</strong>;- Em cada linha <strong>de</strong> rodas do veículo-tipo têm-se duas vigas suportando ocarregamento;- Apesar do tabuleiro e ro<strong>de</strong>iro contribuírem na distribuição transversal docarregamento para as longarinas vizinhas, este efeito não é consi<strong>de</strong>rado para odimensionamento.7.1.3 Etapas <strong>de</strong> dimensionamentoA seguir são apresentados os passos para o dimensionamento <strong>de</strong> pontes em vigas roliças.1º passo: Definir a geometria e a classe estrutural da ponteO projetista <strong>de</strong>ve inicialmente <strong>de</strong>finir o vão, largura e número <strong>de</strong> faixas da ponte baseado emfatores <strong>de</strong>correntes das condições locais, <strong>com</strong>o por exemplo, área necessária para a calha docórrego, volume <strong>de</strong> tráfego, etc. O vão efetivo da ponte é a distância medida <strong>de</strong> centro acentro dos apoios. Para o sistema <strong>de</strong> ponte em questão, o número <strong>de</strong> faixas <strong>de</strong> tráfego e,conseqüentemente, a largura da ponte ficam limitadas ao padrão <strong>de</strong> 4m, já que são utilizadasprincipalmente em vias rurais <strong>de</strong> baixo volume <strong>de</strong> tráfego.A classe estrutural da ponte é <strong>de</strong>finida pelo projetista em função dos veículos quepossam trafegar <strong>com</strong> maior freqüência sobre a ponte. A norma NBR7188:1982“Carga móvel em ponte rodoviária e passarela <strong>de</strong> pe<strong>de</strong>stre”, <strong>de</strong>fine três classes <strong>de</strong>pontes, Classe 12, Classe 30 e Classe 45. Apesar <strong>de</strong>ste tipo <strong>de</strong> ponte normalmenteser utilizado em vias rurais <strong>com</strong> baixo volume <strong>de</strong> tráfego, a Classe 12 não ére<strong>com</strong>endada, pois os veículos atuais utilizados nas vias rurais não pavimentadasfacilmente superam este limite.2º passo: Definir a classe <strong>de</strong> resistência da ma<strong>de</strong>iraO projetista <strong>de</strong>ve <strong>de</strong>finir o tipo <strong>de</strong> material que será empregado nos elementos estruturais daponte. A NBR 7190 permite que o projetista especifique uma espécie <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira ou utilize asre<strong>com</strong>endações <strong>de</strong> classes <strong>de</strong> resistência. O dimensionamento por classes <strong>de</strong> resistênciapermite que o projetista, ao final do projeto, especifique as espécies <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira que seenquadrem na classe utilizada. O cliente ou construtor po<strong>de</strong>rá optar pela espécie maisconveniente para a obra, <strong>de</strong>ntro das indicações do projetista.
1543º passo: Estimar a carga permanenteDefinida a classe da ponte, o vão teórico e classe da ma<strong>de</strong>ira a ser utilizada, po<strong>de</strong>-se recorreràs indicações das tabelas 7.1 e 7.2 para estimar a carga permanente. Lembrando-se que se<strong>de</strong>ve acrescentar 3% ao peso próprio da ma<strong>de</strong>ira, <strong>de</strong>vido aos conectores metálicos.4º passo: Posicionamento transversal do veículo-tipoNas pontes <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira em vigas roliças, o ro<strong>de</strong>iro indica o local correto por on<strong>de</strong> o veículo<strong>de</strong>ve transitar. Esta é a posição mais crítica para as longarinas, que <strong>de</strong>vem suportar osesforços provocados pela totalida<strong>de</strong> <strong>de</strong> uma linha <strong>de</strong> rodas do veículo-tipo. A figura 7.4 ilustrao posicionamento transversal crítico para o dimensionamento das longarinas.Figura 7.4: Posicionamento transversal do veículo-tipo sobre o ro<strong>de</strong>iro. Fonte: CALIL et al (2006).Outra possibilida<strong>de</strong> <strong>de</strong> solicitação que po<strong>de</strong> ocorrer nas pontes em vigas roliças, équando o veículo-tipo porventura possa sair fora do ro<strong>de</strong>iro. Esta é a situação maiscrítica para o tabuleiro. A figura 7.5 ilustra o posicionamento transversal crítico parao dimensionamento do tabuleiro.Figura 7.5: Posicionamento transversal do veículo-tipo fora do ro<strong>de</strong>iro. Fonte: CALIL et al (2006).
1555º Passo: Realizar o cálculo dos esforços máximosPara o dimensionamento das longarinas <strong>de</strong>ve-se calcular o momento fletor máximo,a cortante máxima e a flecha máxima <strong>de</strong>vido à carga permanente e à aci<strong>de</strong>ntal. Afigura 7.6 ilustra o posicionamento mais crítico do veículo-tipo para o cálculo domomento fletor e flecha.Figura 7.6: Posicionamento do veículo-tipo para momento fletor e flecha. Fonte: CALIL et al (2006).O momento máximo <strong>de</strong>vido à carga permanente é dado pela seguinte equação:2q⋅LMg,k=8Para as classes estruturais 30 e 45, po<strong>de</strong>m ser consi<strong>de</strong>radas as seguintes equações<strong>de</strong> momento máximo:⎛ 3 ⋅P⋅L⎞M q , k= ⎜ − P ⋅a⎟, para 3 m < L ≤ 6 m⎝ 4 ⎠2⎛ 3 ⋅P⋅L⎞ q⋅cMq,k= ⎜ − P ⋅ a⎟+ , para L > 6m⎝ 4 ⎠ 2on<strong>de</strong>: L = vão teórico;a = 1,5 m (Classes 30 e 45);b = (L-2a)/2;c = (L-4a)/2;P = 7,5 kN para Classe 45 ou 5,0 kN para Classe 30;q = carga aci<strong>de</strong>ntal;g = carga permanente.A flecha máxima <strong>de</strong>vido à carga permanente é dada pela seguinte equação:δg,k=53844g⋅L⋅E ⋅IM,efPara as classes estruturais 30 e 45, po<strong>de</strong> ser consi<strong>de</strong>rada a seguinte equação <strong>de</strong>flecha, <strong>de</strong>sprezando o efeito da carga aci<strong>de</strong>ntal distribuída perto dos apoios:δq,k=148P⋅EM,ef⋅⋅I32[ L + 2 ⋅b⋅ ( 3 ⋅L− 4 ⋅b)]2
156Para o cálculo da reação <strong>de</strong> apoio o veículo-tipo <strong>de</strong>ve ser posicionado conforme afigura 7.7. O valor é usado para o dimensionamento da região dos apoios efundações.Figura 7.7: Posicionamento do veículo-tipo para reação <strong>de</strong> apoio. Fonte: CALIL et al (2006).A reação <strong>de</strong> apoio <strong>de</strong>vido à carga permanente é dada pela seguinte equação:g⋅LR g,k=2Para as classes estruturais 30 e 45, <strong>de</strong>ve ser consi<strong>de</strong>rada a seguinte equação parareação <strong>de</strong> apoio.2Pq⋅dRq,k= ⋅ ( L + 3 ⋅a+ 2 ⋅ d)+L2 ⋅Lon<strong>de</strong>: d = L − 3 ⋅ aPara o cálculo da cortante, o veículo-tipo po<strong>de</strong> ser posicionado conforme a figura7.8, levando em consi<strong>de</strong>ração a redução da cortante.Figura 7.8: Posicionamento do veículo-tipo para cortante. Fonte: CALIL et al (2006).A cortante máxima <strong>de</strong>vido à carga permanente é dada pela seguinte equação:g⋅LQ g,k=2Para as classes estruturais 30 e 45, po<strong>de</strong> ser consi<strong>de</strong>rada a seguinte equação parao cálculo da cortante máxima reduzida:2Pq⋅eQq,k= ⋅ ( 6 ⋅a+ 3 ⋅ e)+L2 ⋅Lon<strong>de</strong>: e = L − 3 ⋅ a − 2 ⋅h;h =diâmetro médio da longarina.Para o dimensionamento do tabuleiro <strong>de</strong>ve-se apenas calcular o momento fletormáximo <strong>de</strong>vido à carga aci<strong>de</strong>ntal e seus efeitos dinâmicos. É <strong>de</strong>snecessária a
157verificação da reação, cortante e flecha. Os efeitos do peso próprio, para o prédimensionamento,po<strong>de</strong>m ser <strong>de</strong>sprezados, <strong>de</strong>vido à pequena influência quando<strong>com</strong>parado <strong>com</strong> a carga aci<strong>de</strong>ntal.Figura 7.9: Posicionamento crítico <strong>de</strong> uma roda sobre o tabuleiro. Fonte: CALIL et al (2006).O momento fletor máximo é dado pela seguinte equação:PMrq,k= ⋅ ( Lr− ar)4Pon<strong>de</strong>: qr= ;ara r = 0,5 m para Classe 45 e 0,4 m para Classe 30;L r = vão do tabuleiro (distância entre longarinas).A sugestão <strong>de</strong> análise do tabuleiro <strong>de</strong>scrita acima é uma aproximação razoável.Para uma análise mais precisa, o projetista po<strong>de</strong> consi<strong>de</strong>rar o tabuleiro <strong>com</strong>o umaviga contínua apoiada sobre as longarinas que por sua vez po<strong>de</strong>m ser analisadas<strong>com</strong>o apoios elásticos.6º passo: Realizar as <strong>com</strong>binações das açõesPara o dimensionamento das longarinas, os valores <strong>de</strong> cálculo das ações momentofletor e cortante, <strong>de</strong>vem ser obtidos da <strong>com</strong>binação última normal seguindo asespecificações da NBR 7190.MQdd= γ= γgg⋅M⋅Qg,kg,k+ γ+ γqq⋅⋅[ M + 0,75 ⋅(ϕ −1)⋅M]q,kq,k[ Q + 0,75 ⋅(ϕ −1)⋅Q]q,kq,kOn<strong>de</strong>: γ g = 1,3 para ma<strong>de</strong>ira classificada (pequena variabilida<strong>de</strong>) e 1,4 quando opeso próprio não supera 75% da totalida<strong>de</strong> dos pesos permanentes (gran<strong>de</strong>variabilida<strong>de</strong>);γ q = 1,4 para ações variáveis (cargas aci<strong>de</strong>ntais móveis);ϕ = coeficiente <strong>de</strong> impacto vertical.αϕ = 1+40 + LOn<strong>de</strong>: α = 20 para pontes rodoviárias <strong>com</strong> assoalho <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira;L = vão teórico em metros.
158Para o dimensionamento dos apoios, o valor <strong>de</strong> cálculo da reação <strong>de</strong> apoio, <strong>de</strong>veser obtido da <strong>com</strong>binação última normal não consi<strong>de</strong>rando o coeficiente <strong>de</strong> impacto,seguindo as especificações da NBR 7190.Rd= γg⋅Rg,k+ γq⋅Rq,kPara as longarinas em pontes <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, sugere-se que a flecha <strong>de</strong>va serverificada consi<strong>de</strong>rando a seguinte condição:Lδq,k≤360O valor <strong>de</strong> cálculo do momento fletor no tabuleiro <strong>de</strong>ve ser obtido da <strong>com</strong>binaçãoúltima excepcional, <strong>de</strong>sprezando os efeitos da carga permanente.M = Mr,drq,k7º passo: Dimensionamento das longarinas e tabuleiroO diâmetro mínimo das longarinas é <strong>de</strong>terminado pelo maior resultado <strong>de</strong>ntre asseguintes condições:DDmimmim⎛16⋅M≥ ⎜⎝ π ⋅ fdc0,d⎛ 8 ⋅ Q≥ ⎜⎝ 3 ⋅ π ⋅ fd⎞⎟⎠v0,d13, tensões normais.⎞⎟⎠12, tensões tangenciais.1⎫32[ L + 2 ⋅b⋅ ( 3 ⋅L− 4 ⋅b)] 24⎧3604 ⋅PDmim≥ ⎨ ⋅⋅⎬ , flecha⎩ L 3 ⋅ π ⋅EM,ef⋅L⎭A altura do tabuleiro é <strong>de</strong>terminada pela seguinte condição:12⎛ 6 ⋅Mr,d⎞esp. ≥ ⎜ ⎟larg. f, tensões normais.⎝ ⋅c0,d ⎠On<strong>de</strong>: esp. = espessura do tabuleiro;larg. = largura da roda (20 cm para as Classes 45 e 30).8º passo: Conferir o peso próprio consi<strong>de</strong>radoNeste passo o projetista <strong>de</strong>ve conferir o peso próprio estimado no início dos cálculos<strong>com</strong> o obtido das dimensões obtidas no 6º passo. Se a diferença entre o pesopróprio estimado e o real for maior que 10% <strong>de</strong>ve-se refazer os cálculos agora <strong>com</strong> onovo valor <strong>de</strong> peso-próprio. Esse procedimento interativo <strong>de</strong>ve continuar até que adiferença seja menor que 10%. Em geral não é preciso mais do que uma revisão doscálculos.
1597.1.4 Tabelas práticas <strong>de</strong> pré-dimensionamentoAs peças do ro<strong>de</strong>iro são formadas por pranchas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira ma<strong>de</strong>iras duras que resistam àabrasão dos pneus dos veículos (Classe C50 ou C60). Com a função <strong>de</strong> indicar alocalização correta on<strong>de</strong> o veículo <strong>de</strong>ve passar e melhorar a distribuição das cargasaci<strong>de</strong>ntais para o tabuleiro e as longarinas, o ro<strong>de</strong>iro possui espessura mínima <strong>de</strong> 4 cm. Alargura das pranchas do ro<strong>de</strong>iro é em geral <strong>de</strong> 25 cm, sendo necessária quatro pranchasdispostas lado a lado para uma linha <strong>de</strong> rodas.A tabela 7.1 indica a espessura mínima das peças do tabuleiro em função da classeestrutural da ponte e da classe <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira empregada. As seções serradas empregadas notabuleiro possuem largura padrão <strong>de</strong> 16 cm ou 20 cm.A tabela 7.2 indica o diâmetro mínimo para as longarinas em função do vão da ponte, daclasse da ma<strong>de</strong>ira empregada e da classe estrutural da ponte. Apesar <strong>de</strong>ste sistemaestrutural <strong>de</strong> pontes ser mais utilizado em vias rurais, <strong>com</strong> baixo volume <strong>de</strong> tráfego, a tabelanão apresenta a classe estrutural 12, pois os veículos atuais, utilizados nas vias rurais nãopavimentadas, facilmente superam este limite.Tabela 7.1: Pontes em vigas <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira(altura do tabuleiro).Fonte: CALIL et al (2006).Tabela 7.2: Pontes em vigas simples <strong>de</strong> peças roliças (diâmetro médio das longarinas).Fonte: CALIL et al (2006).
1607.1.5 Re<strong>com</strong>endações construtivas- Todas as peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> reflorestamento <strong>de</strong>vem ser tratadas <strong>com</strong> CCA.- Todas as peças metálicas <strong>de</strong>vem ser tratadas <strong>com</strong> anticorrosão (galvanização afogo).- As peças do tabuleiro <strong>de</strong>vem ser espaçadas a cada 15 mm a 25 mm.- As longarinas <strong>de</strong>vem ser niveladas pela parte superior e nos apoios sãore<strong>com</strong>endados calços <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira. Não é re<strong>com</strong>endado o uso <strong>de</strong> entalhes paranivelamento das longarinas, entretanto se indispensável, não <strong>de</strong>ve superar ¼ daaltura da seção. Deve ser verificado o fendilhamento no entalhe.- As longarinas <strong>de</strong>vem ser fixadas nos apoios <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira por meio <strong>de</strong> barras <strong>de</strong> açoCA-50 <strong>de</strong> 19 mm <strong>de</strong> diâmetro, coladas <strong>com</strong> a<strong>de</strong>sivo epóxi.- As infra-estruturas das fundações <strong>de</strong>vem ser projetadas por profissional, que tenhapleno conhecimento na área <strong>de</strong> solos.
1617.2 PONTE EM PLACA MISTA DE MADEIRA ROLIÇA E CONCRETO ARMADOO sistema estrutural <strong>de</strong> ponte em placa mista <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira econcreto armado tem sido utilizado <strong>com</strong> sucesso na construção <strong>de</strong> pontes. Osistema constitui <strong>de</strong> uma laje <strong>de</strong> concreto armado moldada “in loco” sobre uma série<strong>de</strong> vigas roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, dispostas lado a lado. A solidarização parcial entre osmateriais é garantida por uma série <strong>de</strong> conectores metálicos colados <strong>com</strong> resinaepóxi em furos nas peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliças, que fazem a ligação entre o concreto ea ma<strong>de</strong>ira, <strong>de</strong> tal modo que as parte funcionem em conjunto, formando uma placaortotrópica. Os materiais são usados na sua melhor condição, isto é, a ma<strong>de</strong>iraresistindo na tração e o concreto na <strong>com</strong>pressão.Nos tabuleiros mistos, a laje <strong>de</strong> concreto, além <strong>de</strong> proteger a ma<strong>de</strong>ira contra asintempéries e o <strong>de</strong>sgaste superficial por abrasão, diminui as vibrações provocadaspelas cargas dinâmicas <strong>com</strong> o aumento do peso próprio, aumenta o isolamentoacústico, a proteção contra fogo e proporciona maior rigi<strong>de</strong>z e resistência,<strong>com</strong>parada ao sistema unicamente <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira.Segundo CALIL et al (2006), outra importante característica dos tabuleiros mistos é obaixo custo se <strong>com</strong>parado <strong>com</strong> o sistema estrutural todo em concreto. No concretoarmado, gran<strong>de</strong> parte do custo e mão-<strong>de</strong>-obra são <strong>de</strong>spendidos na confecção <strong>de</strong>fôrmas e cimbramentos (geralmente <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira), que tem a finalida<strong>de</strong> <strong>de</strong> suportartemporariamente o peso do concreto fresco, e após sua cura são retiradas. Nosistema misto, a ma<strong>de</strong>ira empregada cumpre a função <strong>de</strong> suporte quando o concretoestá fresco e após a cura são incorporadas ao tabuleiro, colaborando para resistir osesforços externos <strong>de</strong> trabalho. Na maioria dos casos é dispensado o cimbramento,reduzindo ainda mais o custo e tempo <strong>de</strong> execução.Por essas e outras razões, as pontes em placa mista <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça e concretoarmado, rapidamente ganharam a preferência das prefeituras municipais do Estado<strong>de</strong> São Paulo, tanto para vias rurais <strong>com</strong>o para vias urbanas, CALIL et al (2006).A seguir são especificadas as diretrizes básicas para o projeto, bem <strong>com</strong>o <strong>de</strong>talhesconstrutivos e também uma tabela prática para o pré-dimensionamento <strong>de</strong>ste tipo <strong>de</strong>ponte.
1627.2.1 Esquema geral da ponteNas pontes em placa <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira-concreto, é <strong>com</strong>um utilizar <strong>com</strong>o elementosestruturais, o tabuleiro formado <strong>de</strong> vigas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça; a laje <strong>de</strong> concretoarmado; as instalações <strong>de</strong> conectores metálicos; os guarda-rodas <strong>de</strong> concretoarmado e as <strong>de</strong>fensas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira.O tabuleiro é formado por longarinas <strong>com</strong> peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça <strong>de</strong>reflorestamento tratadas, dispostas lado a lado, e apoiadas as suas extremida<strong>de</strong>s nafundação. São colocadas alterando-se a disposição topo-base, tendo em vista aconicida<strong>de</strong> das peças. O tabuleiro <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira é responsável por suportar o seu pesopróprio e também o peso próprio da laje <strong>de</strong> concreto armado, conectores metálicos,guarda-rodas, no estágio inicial quando o concreto ainda está fresco. Após a cura doconcreto, o tabuleiro trabalha em conjunto <strong>com</strong> a laje <strong>de</strong> concreto armado parasuportar as ações <strong>de</strong> peso próprio da pavimentação asfáltica e <strong>de</strong>fensa e também ascargas aci<strong>de</strong>ntais e seus efeitos dinâmicos, CALIL et al (2006).A laje <strong>de</strong> concreto armado contribui na rigi<strong>de</strong>z e resistência da ponte na direçãolongitudinal, agindo conjuntamente <strong>com</strong> o tabuleiro <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira. Outra função da laje<strong>de</strong> concreto é <strong>de</strong> realizar a distribuição <strong>de</strong> carga no sentido transversal. A rigi<strong>de</strong>ztransversal é dada única e exclusivamente pela rigi<strong>de</strong>z transversal da laje <strong>de</strong>concreto armado, ou seja, o tabuleiro <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira não contribui na distribuiçãotransversal <strong>de</strong> carga.Os conectores metálicos são os elementos estruturais responsáveis pelasolidarização da laje <strong>de</strong> concreto armado no tabuleiro <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, e <strong>de</strong>vem serdimensionados para suportar o fluxo <strong>de</strong> cisalhamento que surge entre os doismateriais (ma<strong>de</strong>ira e concreto).O guarda-rodas e a <strong>de</strong>fensa constituem nos itens <strong>de</strong> segurança da ponte. Devemser dimensionados <strong>de</strong> maneira a evitar que o veículo possa sair da ponte. Osguarda-rodas são moldados “in loco” em concreto armado e as <strong>de</strong>fensasnormalmente são formadas por peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira serrada. As figuras seguintesmostram as configurações básicas das pontes em placa mista <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira-concreto,indicando a localização dos elementos constituintes.
163Figura 7.10: Vista superior da ponte em placa mista <strong>com</strong> peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça e concreto armado.Fonte: CALIL et al (2006).Figura 7.11: Vista lateral da ponte em placa mista ma<strong>de</strong>ira-concreto. Fonte: CALIL et al (2006).Figura 7.12: Seção transversal da ponte em placa mista <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira-concreto <strong>com</strong> uma faixa <strong>de</strong>tráfego. Fonte: CALIL et al (2006).7.2.2 Hipóteses <strong>de</strong> cálculoPara o cálculo das pontes em placa mista <strong>de</strong> peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça e concretoarmado são consi<strong>de</strong>radas as seguintes hipóteses <strong>de</strong> cálculo:
164- No instante inicial as vigas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça que formam o tabuleiro <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>irasuportam seu peso próprio e o peso do concreto fresco. Neste instante <strong>de</strong> tempo osconectores metálicos não estão trabalhando.- Após a cura do concreto, o tabuleiro <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira e a laje <strong>de</strong> concreto armado se<strong>com</strong>portam <strong>com</strong>o uma placa <strong>com</strong>posta que suporta o peso próprio do revestimentoasfáltico (quando houver) e as ações variáveis e seus efeitos dinâmicos.- A ponte em placa mista <strong>de</strong> peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça e o concreto armado tem<strong>com</strong>portamento semelhante a uma placa maciça formada por um material hipotético<strong>com</strong> proprieda<strong>de</strong>s ortotrópicas e <strong>de</strong>ve ser calculada <strong>com</strong>o tal. Para o cálculo dosesforços e <strong>de</strong>slocamentos da placa ortotrópica po<strong>de</strong>m ser utilizadas várias técnicas,<strong>de</strong>ntre elas, a solução por séries ou a técnica dos elementos finitos.7.2.3 Etapas <strong>de</strong> dimensionamentoA seguir são apresentados os passos para o dimensionamento <strong>de</strong> pontes em placamista <strong>de</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira e concreto armado.1º passo: Definir a geometria e a classe estrutural da ponteO projetista <strong>de</strong>ve <strong>de</strong>finir a priori o vão, largura e número <strong>de</strong> faixas da ponte baseadoem fatores <strong>de</strong>correntes das condições locais, <strong>com</strong>o por exemplo, área necessáriapara a calha do córrego, volume <strong>de</strong> tráfego, etc. O vão efetivo da ponte é a distânciamedida <strong>de</strong> centro a centro dos apoios. Para o sistema <strong>de</strong> ponte em questão, não hálimitação quanto à largura do tabuleiro. As pontes em placa mista <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iraconcretopo<strong>de</strong>m ser utilizadas em vias urbanas, pavimentadas e <strong>com</strong> alto volume <strong>de</strong>tráfego, ou em vias rurais, não pavimentadas e <strong>com</strong> baixo volume <strong>de</strong> tráfego.A classe estrutural da ponte é <strong>de</strong>finida pelo projetista em função dos veículos quepossam trafegar <strong>com</strong> maior freqüência sobre a ponte. Atualmente, as Classes 30 eou 45 são as re<strong>com</strong>endadas para pontes projetadas em vias urbanas e rurais.2º passo: Definir as proprieda<strong>de</strong>s dos materiaisO projetista <strong>de</strong>ve <strong>de</strong>finir o tipo <strong>de</strong> material que será empregado nos elementosestruturais da ponte. Lembrando que nesse tipo <strong>de</strong> ponte são empregados trêsmateriais distintos, ma<strong>de</strong>ira, concreto e aço.
165As peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça po<strong>de</strong>m ser <strong>de</strong> várias espécies, entretanto, no Estado <strong>de</strong>São Paulo são geralmente utilizadas ma<strong>de</strong>iras <strong>de</strong> reflorestamento (eucalipto). O uso<strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> reflorestamento sem durabilida<strong>de</strong> natural ao ataque <strong>de</strong> insetos efungos implica obrigatoriamente no uso <strong>de</strong> produtos preservativos. Para pontes ére<strong>com</strong>endado o uso <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira tratada <strong>com</strong> CCA em autoclave.O concreto especificado <strong>de</strong>ve garantir a resistência à <strong>com</strong>pressão necessária paraas situações <strong>de</strong> uso corrente, geralmente em torno <strong>de</strong> 25 MPa (f ck,28 ).3º passo: Estimar a carga permanenteDefinida a classe da ponte, o vão teórico e a classe da ma<strong>de</strong>ira a ser utilizada, po<strong>de</strong>serecorrer às indicações da tabela 7.5 para estimar a carga permanente. Deve-seacrescentar 5% ao peso próprio da ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong>vido aos conectores metálicos.4º passo: Calcular os esforços e <strong>de</strong>slocamentos máximos <strong>com</strong> o concretoainda frescoAs pontes mistas ma<strong>de</strong>ira-concreto possuem <strong>com</strong>portamento distinto em diferentesinstantes <strong>de</strong> tempo.No instante inicial, ou seja, <strong>com</strong> o concreto ainda fresco, as vigas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliçaestão sujeitas ao carregamento permanente <strong>de</strong> peso próprio da ma<strong>de</strong>ira, conectoresmetálicos e da laje <strong>de</strong> concreto armado.Com as dimensões indicadas na tabela 7.3 e a carga permanente estimada na etapaanterior, são calculados os esforços e <strong>de</strong>slocamento máximos nas vigas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>irano instante inicial, <strong>com</strong> as equações:24 ⋅ g⋅Lσ1wgi,k= −σ2iwgi,k= , tensões normais.3π ⋅D8 ⋅ g⋅Lτwgi,k= , tensão cisalhante.23 ⋅ π ⋅Dg⋅LR gi,k= , reação <strong>de</strong> apoio.245 ⋅ g⋅Lδwgi,k=, flecha.46 ⋅EM,ef⋅ π ⋅DOn<strong>de</strong>: σ 1wg,k = tensão normal máxima característica na face superior da viga <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira roliça, <strong>de</strong>vido à carga permanente, no instante inicial <strong>com</strong> concreto fresco(<strong>com</strong>pressão);
166σ 2wg,k = tensão normal máxima característica na face inferior da viga <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iraroliça, <strong>de</strong>vido à carga permanente, no instante inicial <strong>com</strong> concreto fresco (tração);g = carga permanente;L = vão teórico;D = diâmetro inicial estimado da viga roliça <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira.5º passo: Estimar o valor do módulo <strong>de</strong> <strong>de</strong>slizamento da ligação (K)O valor do módulo <strong>de</strong> <strong>de</strong>slizamento da ligação é um dos fatores mais importantesque influenciam no <strong>com</strong>portamento dos elementos mistos ou <strong>com</strong>postos. Este valor<strong>de</strong>ve ser <strong>de</strong>terminado experimentalmente para tipo <strong>de</strong> conector, espécie <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>irae proprieda<strong>de</strong>s do concreto. Estudos já realizados por pesquisadores do LaMEMpo<strong>de</strong>m fornecer valores estimados <strong>de</strong> módulo <strong>de</strong> <strong>de</strong>slizamento da ligação, CALIL etal (2006).Para os conectores inclinados, colados <strong>com</strong> a<strong>de</strong>sivo epóxi, <strong>de</strong>senvolvidos porPIGOZZO (2004), po<strong>de</strong>m ser utilizados os valores <strong>de</strong> módulo <strong>de</strong> <strong>de</strong>slizamento<strong>de</strong>scritos na tabela 7.3.Tabela 7.3: Valores dos módulos <strong>de</strong> <strong>de</strong>slizamento das ligações.Fonte: CALIL et al (2006).O módulo <strong>de</strong> <strong>de</strong>slizamento <strong>de</strong> serviço (K ser ) <strong>de</strong>ve ser utilizado quando se verificamos estados limites <strong>de</strong> utilização (flecha). O módulo <strong>de</strong> <strong>de</strong>slizamento último (K u ) <strong>de</strong>veser utilizado quando se verificam os estados limites últimos (tensões normais,tensões tangenciais, força no conector, etc.).6º passo: Determinar as proprieda<strong>de</strong>s elásticas da placa ortotrópicaequivalenteAs pontes em placa mista <strong>de</strong> peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça e concreto armado têm<strong>com</strong>portamento semelhante ao <strong>de</strong> uma placa ortotrópica <strong>com</strong> proprieda<strong>de</strong>s elásticasequivalentes. Nesta etapa, as proprieda<strong>de</strong>s elásticas (E L ) eq , (E T ) eq e (G LT ) eq da placaortotrópica equivalente são calculadas <strong>com</strong> as equações:
167Dx( E ) = 12 ⋅ ⋅ ( − υ ⋅ υ )L1eq3teqDy( E ) = 12 ⋅ ⋅ ( − υ ⋅ υ )T1eq3teqD( GLT) = 6 ⋅eq 3txyeqxyxyyxyxOn<strong>de</strong>: (E L ) eq = módulo <strong>de</strong> elasticida<strong>de</strong> à flexão longitudinal da placa ortotrópicaequivalente;(E T ) eq = módulo <strong>de</strong> elasticida<strong>de</strong> à flexão transversal da placa ortotrópicaequivalente;(G LT ) eq = módulo <strong>de</strong> elasticida<strong>de</strong> à torção da placa ortotrópica equivalente;t eq = espessura da placa equivalente.D x = rigi<strong>de</strong>z à flexão da ponte na direção longitudinal;D y = rigi<strong>de</strong>z à flexão da ponte na direção transversal;D xy = rigi<strong>de</strong>z à torção da ponte.De forma geral, para a ponte em questão, os coeficientes <strong>de</strong> Poisson po<strong>de</strong>m seratribuídos nulos, por representarem pequena influência no <strong>com</strong>portamento <strong>de</strong>stasplacas quando biapoiadas.A seguir são apresentadas as equações para a <strong>de</strong>terminação da rigi<strong>de</strong>z à flexão daponte na direção longitudinal e transversal e a rigi<strong>de</strong>z à torção.Dx1= ⋅b22( E ⋅I+ γ ⋅E⋅ A ⋅a+ E ⋅I+ γ ⋅E⋅ A ⋅a)ccccccwwwwwwDy1 ⎛= ⋅ ⎜EL ⎝cL ⋅h⋅123c⎞⎟⎠3Gc⋅ tDxy=6Com:33b ⋅hcbw⋅hwIc= e Iw= nv⋅1212Ac= b ⋅h ce Aw= nv⋅bw⋅hw−12γ = 1 e ⎡ π ⋅Ec⋅ Ac⋅ s⎤wγc= ⎢1+2 ⎥⎣ K ⋅L⎦γc⋅Ec⋅ Ac⋅ ( hc+ hw)⎛ hc+ hw⎞aw= e ac= ⎜ ⎟ − aw2 ⋅ ( γc⋅Ec⋅ Ac+ γw⋅Ew⋅ Aw)⎝ 2 ⎠
168E= 0,85 ⋅5600⋅cf ck,28On<strong>de</strong>: n v = número <strong>de</strong> vigas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça;b = largura total da ponte;E w = E M,ef = módulo <strong>de</strong> elasticida<strong>de</strong> à flexão efetivo da ma<strong>de</strong>ira;E c = módulo <strong>de</strong> elasticida<strong>de</strong> secante à <strong>com</strong>pressão do concreto (MPa),conforme a NBR 6118:2003;f ck,28 = Resistência à <strong>com</strong>pressão característica do concreto aos 28 dias.7º passo: Determinação dos esforços e <strong>de</strong>slocamentos máximos <strong>com</strong> oconcreto já curadoDe posse das proprieda<strong>de</strong>s elásticas (E L ) eq , (E T ) eq e (G LT ) eq da placa ortotrópicaequivalente <strong>de</strong> espessura t eq (qualquer), <strong>de</strong>ve-se calcular os esforços e<strong>de</strong>slocamentos máximos <strong>de</strong>vido à carga permanente (pavimentação asfálticaquando houver) e carga aci<strong>de</strong>ntal (veículo-tipo). Para esse fim, po<strong>de</strong>-se utilizar asolução por séries ou a técnica dos elementos finitos.Neste tipo <strong>de</strong> ponte em placa o veículo tem total liberda<strong>de</strong> para transitar em qualquerposição transversal. O projetista <strong>de</strong>ve posicionar o veículo-tipo na região mais<strong>de</strong>sfavorável para cada um dos esforços analisados. Quando a flecha e o momentofletor na direção longitudinal são analisados, o posicionamento crítico do veículo-tipoé no centro no vão e na lateral da ponte. O momento fletor transversal máximopositivo é obtido quando o veículo é posicionado no centro geométrico da ponte. Omomento fletor máximo negativo é obtido quando o veículo é posicionado no centrodo vão e na lateral da ponte. A cortante máxima é obtida quando o veículo-tipo éposicionado na região perto dos apoios.A reação <strong>de</strong> apoio é obtida quando o veículo-tipo é posicionado sobre um dosapoios.São <strong>de</strong>terminados o momento fletor máximo longitudinal <strong>de</strong>vido à carga permanenteda pavimentação asfáltica (M Lg,k ), a cortante máxima <strong>de</strong>vido à carga permanente dapavimentação asfáltica (V g,k ), reação <strong>de</strong> apoio <strong>de</strong>vido à carga permanente dapavimentação asfáltica (R g,k ), flecha máxima <strong>de</strong>vido à carga permanente dapavimentação asfáltica (δ g,k ), o momento fletor máximo longitudinal <strong>de</strong>vido à cargaaci<strong>de</strong>ntal (M Lq,k ), momento fletor máximo positivo transversal <strong>de</strong>vido à cargaaci<strong>de</strong>ntal (M T1q,k ), momento fletor máximo negativo transversal <strong>de</strong>vido à carga
169aci<strong>de</strong>ntal (M T2q,k ), cortante máxima <strong>de</strong>vido à carga aci<strong>de</strong>ntal (V q,k ), reação <strong>de</strong> apoio<strong>de</strong>vido à carga aci<strong>de</strong>ntal (R q,k ) e flecha máxima <strong>de</strong>vido à carga aci<strong>de</strong>ntal (δ q,k ).De posse <strong>de</strong>stes valores as tensões máximas são <strong>de</strong>terminadas conforme asequações seguintes:M ⋅Eσ e( γ ⋅a+ 0,5 ⋅ )Lg,k c1cg,k= ⋅c chc( E ⋅I)efM ⋅Eσ e( γ ⋅a− 0,5 ⋅ )Lg,k c2cg,k= ⋅c chc( E ⋅I)efM ⋅Eσ e( γ ⋅a+ 0,5 ⋅ )Lg,k w1wg,k= ⋅w whw( E ⋅I)efM ⋅Eσ e( γ ⋅a− 0,5 ⋅ )Lg,k w2wg,k= ⋅w whw( E ⋅I)efv2g, kτwg,k= 0,5 ⋅Ew⋅bw⋅hw⋅eb ⋅Fg,kwwwww( E ⋅I) efvg,k= γ ⋅E⋅ A ⋅a⋅ s ⋅ e( E ⋅I) efσσFM⋅E( γ ⋅a+ 0,5 ⋅ )Lq,k c1cq,k= ⋅c chc( E ⋅I)efM⋅E( γ ⋅a− 0,5 ⋅ )Lq,k c2cq,k= ⋅c chc( E ⋅I)efσσq,kM⋅E( γ ⋅a+ 0,5 ⋅ )Lq,k w1wq,k= ⋅w whw( E ⋅I)efM⋅E( γ ⋅a− 0,5 ⋅ )Lq,k w2wq,k= ⋅w whw( E ⋅I)efτwq,k= γ= 0,5 ⋅Ew⋅Eww⋅ A⋅bww⋅a⋅hw2w⋅ s ⋅⋅bvwv⋅q,k( E ⋅I) efq, k( E ⋅I) efOn<strong>de</strong>: σ 1cg,k ou (σ 1cq,k ) = tensão normal máxima característica na face superior dalaje <strong>de</strong> concreto, <strong>de</strong>vido à carga permanente (ou aci<strong>de</strong>ntal), no instante final <strong>com</strong>concreto curado (<strong>com</strong>pressão);σ 2cg,k ou (σ 2cq,k ) = tensão normal máxima característica na face inferior da laje<strong>de</strong> concreto, <strong>de</strong>vido à carga permanente (ou aci<strong>de</strong>ntal), no instante final <strong>com</strong>concreto curado (<strong>com</strong>pressão ou tração);σ 1wg,k ou (σ 1wq,k ) = tensão normal máxima característica na face superior daviga <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, <strong>de</strong>vido à carga permanente (ou aci<strong>de</strong>ntal), no instante final <strong>com</strong>concreto curado (<strong>com</strong>pressão);σ 2wg,k ou (σ 2wq,k ) = tensão normal máxima característica na face inferior da viga<strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, <strong>de</strong>vido à carga permanente (ou aci<strong>de</strong>ntal), no instante final <strong>com</strong>concreto curado (tração);τ wg,k ou (τ wq,k ) = tensão cisalhante máxima característica, <strong>de</strong>vido à cargapermanente (ou aci<strong>de</strong>ntal), no instante final <strong>com</strong> concreto curado;F g,k ou (F q,k ) = força máxima característica no conector, <strong>de</strong>vido à cargapermanente (ou aci<strong>de</strong>ntal), no instante final <strong>com</strong> concreto curado.
1708º passo: Realizar as <strong>com</strong>binações das açõesPara o dimensionamento da laje <strong>de</strong> concreto, das vigas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça e dosconectores metálicos, os valores <strong>de</strong> cálculo das tensões normais, tensõestangenciais e força no conector <strong>de</strong>vem ser obtidas da <strong>com</strong>binação última normalseguindo as especificações da NBR 7190.σσσστFg⋅ ( σ1cg,k) + γq⋅ ϕ ⋅ (1cq,k)g⋅ ( σ2cg,k) + γq⋅ ϕ ⋅ (2cq,k)g⋅ ( σ1wgi,k+ σ1wg,k) + γq⋅ [ σ1cq,k+ 0,75⋅ ( ϕ −1)⋅1cq,k]g⋅ ( σ2wgi,k+ σ2wg,k) + γq⋅ [ σ2cq,k+ 0,75⋅ ( ϕ −1)⋅2cq,k]⋅ ( τwgi,k+ τwg,k) + γq⋅ [ τwq,k+ 0,75⋅ ( ϕ − ) ⋅ τwq,k]( F ) + γ ⋅ ϕ ⋅ ( F )1c,d= γσ2c,d= γσ1w,d= γM2w,d= γMw,d= γg1d= γg⋅g,kqq,kOn<strong>de</strong>: γ g = 1,3 para ma<strong>de</strong>ira classificada (pequena variabilida<strong>de</strong>) e 1,4 quando opeso próprio não supera 75% da totalida<strong>de</strong> dos pesos permanentes (gran<strong>de</strong>variabilida<strong>de</strong>);γ q = 1,4 para ações variáveis (cargas aci<strong>de</strong>ntais móveis);ϕ = coeficiente <strong>de</strong> impacto vertical.αϕ = 1+40 + LOn<strong>de</strong>: α = 12 para pontes rodoviárias <strong>com</strong> assoalho revestido <strong>de</strong> asfalto;L = vão teórico da ponte em metros.Para o dimensionamento dos apoios, o valor <strong>de</strong> cálculo da reação <strong>de</strong> apoio, <strong>de</strong>veser obtido da <strong>com</strong>binação última normal não consi<strong>de</strong>rando o coeficiente <strong>de</strong> impacto,seguindo as especificações da NBR 7190.Rd= γg⋅( Rgi,k+ Rg,k) + γq⋅Rq,k9º passo: Verificar os estados limitesOs estados limites últimos <strong>de</strong> tensões normais no concreto e na ma<strong>de</strong>ira, tensõestangenciais na ma<strong>de</strong>ira e força máxima no conector <strong>de</strong>vem ser atendidos conformesegue:fσ1c,d≤ 0,85 ⋅1,4ck,28fck,28σ2c,d≤ 0,85 ⋅ ou1,4fσ2c,d≤ 0,85 ⋅1,4tk,28
171σ1w,d≤ fc0,dou σ1w,d≤ ft0,dσ2w,d≤ ft0,dτw,dF ≤≤ fdR dv,dA força máxima limite nos conectores inclinados (figura 7.13), colados <strong>com</strong> a<strong>de</strong>sivoepóxi em ma<strong>de</strong>ira <strong>com</strong> umida<strong>de</strong> <strong>de</strong> 15%, <strong>de</strong>senvolvidos por PIGOZZO (2004) é dadapela tabela 7.4.Tabela 7.4: Valores da força máxima limite das ligações.Fonte: CALIL et al (2006).Figura 7.13: Conectores <strong>de</strong> aço, inclinados, colados <strong>com</strong> a<strong>de</strong>sivo epóxi na ma<strong>de</strong>ira.Fonte: CALIL et al (2006).O estado limite <strong>de</strong> utilização <strong>de</strong> flecha para as pontes em placa mista ma<strong>de</strong>ira econcreto armado, <strong>de</strong>ve ser verificado consi<strong>de</strong>rando a seguinte condição:Lδqi,k≤ e δ500q,k≤L50010º passo: Conferir o peso próprio consi<strong>de</strong>radoNeste passo o projetista <strong>de</strong>ve conferir o peso próprio estimado no início dos cálculos<strong>com</strong> o obtido das dimensões adotadas. Se a diferença entre o peso próprio estimadoe o real for maior que 10% <strong>de</strong>ve-se refazer os cálculos agora <strong>com</strong> o novo valor <strong>de</strong>peso-próprio. Esse procedimento interativo <strong>de</strong>ve continuar até que a diferença sejamenor que 10%. Em geral não é preciso mais do que uma revisão dos cálculos.
1727.2.4 Tabela prática <strong>de</strong> pré-dimensionamentoConsi<strong>de</strong>rando uma laje <strong>de</strong> concreto armado <strong>com</strong> espessura <strong>de</strong> 15 cm e resistência à<strong>com</strong>pressão f ck28 <strong>de</strong> 25 MPa, são indicados na tabela 7.5, os diâmetros mínimos dasvigas roliças <strong>de</strong> eucalipto (C60, C50 e C40) em função do vão e da classe estruturalda ponte.Tabela 7.5: Pontes em placa mista ma<strong>de</strong>ira-concreto (diâmetro médio das vigas roliças).Fonte: CALIL et al (2006).Po<strong>de</strong> ser observado que não há diferença nas dimensões mínimas do diâmetro dasvigas roliças para a classe estrutural da ponte (Classe 30 ou 45), pois para pontes<strong>com</strong> essas geometrias o fator limitante é a flecha inicial <strong>de</strong>vido ao concreto aindafresco. Outro fato a ser observado é o uso <strong>de</strong> vigas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça <strong>com</strong> no mínimo30 cm <strong>de</strong> diâmetro, mesmo que o dimensionamento leve a um menor diâmetro.7.2.5 Re<strong>com</strong>endações construtivas- Todas as peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> reflorestamento <strong>de</strong>vem ser tratadas <strong>com</strong> CCA emautoclave.- Os conectores metálicos <strong>de</strong>vem ser tratados <strong>com</strong> anticorrosão (galvanização afogo) e colados na ma<strong>de</strong>ira <strong>com</strong> a<strong>de</strong>sivo epóxi.- Para facilitar o escoamento <strong>de</strong> água, <strong>de</strong>vem ser instalados dutos <strong>de</strong> PVC naslaterais da ponte, perto do ro<strong>de</strong>iro.- É re<strong>com</strong>endável aplicação <strong>de</strong> pavimentação asfáltica sobre a laje <strong>de</strong> concreto.- As infra-estruturas das fundações <strong>de</strong>vem ser projetadas por profissional, que tenhapleno conhecimento na área <strong>de</strong> solos.
1737.3 PROJETO DE GALPÃO TIPO PÓRTICO RÍGIDOEste item tem <strong>com</strong>o objetivo apresentar um roteiro <strong>de</strong> cálculo para odimensionamento <strong>de</strong> estruturas <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, do sistema estruturaltipo pórtico rígido, para construção <strong>de</strong> um galpão industrial. Os critérios <strong>de</strong>dimensionamento são <strong>de</strong> acordo <strong>com</strong> o texto normativo da NBR 7190:1997, <strong>Projeto</strong><strong>de</strong> <strong>Estruturas</strong> <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira, baseado no Método dos Estados Limites (MEL).As dimensões para o pré-dimensionamento do anteprojeto do galpão, tais <strong>com</strong>olargura, <strong>com</strong>primento, altura, entre outras, foram propostas em função dapossibilida<strong>de</strong> <strong>de</strong> empregar os resultados fornecidos neste trabalho, em um projetoprático, contribuindo <strong>com</strong>o referência para os calculistas.7.3.1 Esquema geral do mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> galpão tipo pórtico rígidoAs estruturas <strong>de</strong> galpões tipo pórtico rígido, projetadas <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira, normalmente são <strong>com</strong>postas pelos elementos estruturais das terças epelos pórticos <strong>com</strong>postos pelas as vigas inclinadas engastadas sobre as colunas econtraventados <strong>com</strong> sistemas <strong>de</strong> tirantes <strong>de</strong> barras <strong>de</strong> aço, e as bases das colunas,são geralmente engastadas nos blocos <strong>de</strong> fundações. A figura 7.14 representa aplanta <strong>de</strong> locação das colunas do galpão tipo pórtico rígido. A figura 7.15 representaa vista <strong>de</strong> elevação do pórtico central <strong>de</strong>talhado no Corte A.A. As figuras 7.17 e 7.18representam respectivamente os contraventamentos verticais e horizontais dogalpão, em forma <strong>de</strong> X, <strong>com</strong> tirantes <strong>de</strong> barras <strong>de</strong> aço e <strong>com</strong> esticadores.
Figura 7.14: Planta <strong>de</strong> Locação das Colunas (sem escala). Fonte: BRITO (2010).On<strong>de</strong>: a correspon<strong>de</strong> ao <strong>com</strong>primento longitudinal do galpão;b correspon<strong>de</strong> ao vão do pórtico, entre os eixos das colunas;C é a nomenclatura da posição <strong>de</strong> cada coluna;dp é à distância do espaçamento entre pórticos, entre os eixos das colunas.174
175Figura 7.15: Corte A-A: vista <strong>de</strong> elevação do pórtico central (sem escala). Fonte: BRITO (2010).On<strong>de</strong>: b correspon<strong>de</strong> ao vão do pórtico, entre os eixos das colunas;d eq,c correspon<strong>de</strong> ao diâmetro equivalente da coluna;d eq,v correspon<strong>de</strong> ao diâmetro equivalente da viga inclinada;h correspon<strong>de</strong> à altura do nível do piso acabado até o eixo da viga inclinada (pé direito);h1 é a altura da cobertura;Lc correspon<strong>de</strong> ao <strong>com</strong>primento efetivo da coluna;Lv correspon<strong>de</strong> ao vão efetivo da viga inclinada.Figura 7.16: Detalhes das terças: diâmetros correspon<strong>de</strong>ntes na peça roliça. (sem escala).On<strong>de</strong>: d1 correspon<strong>de</strong> ao maior diâmetro da terça apoiado sobre a viga inclinada;d2 correspon<strong>de</strong> ao menor diâmetro da terça apoiado sobre a viga inclinada;d eq,t correspon<strong>de</strong> ao diâmetro equivalente da terça;d máx correspon<strong>de</strong> ao diâmetro máximo da terça (base da peça roliça);d mín correspon<strong>de</strong> ao diâmetro mínimo da terça (topo da peça roliça);Lt correspon<strong>de</strong> ao vão efetivo da terça.Figura 7.17: Contraventamentos verticais em X: tirantes <strong>com</strong> barras <strong>de</strong> aço. (sem escala).
Figura 7.18: Contraventamentos horizontais em X e tirantes <strong>com</strong> barras <strong>de</strong> aço. (sem escala).176
177As figuras 7.19, 7.20, 7.21 e 7.22, representam os <strong>de</strong>talhes das ligações entreelementos estruturais.Figura 7.19: Detalhe A: Mo<strong>de</strong>lo genérico da conexão da placa <strong>de</strong> base enrijecida,chumbada no bloco <strong>de</strong> fundação <strong>de</strong> concreto armado, para a ligação <strong>com</strong> a baseda coluna <strong>de</strong> peça roliça <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira.On<strong>de</strong>: d é o diâmetro do parafuso.Figura 7.20: Detalhe B: Mo<strong>de</strong>lo genérico <strong>de</strong> conexão interna, c/ chapa <strong>de</strong> aço galvanizado, na ligaçãodo topo da coluna <strong>com</strong> a base da viga inclinada da cobertura, que <strong>com</strong>põe o nó rígido do pórtico.On<strong>de</strong>: d é o diâmetro do parafuso;d eq,c correspon<strong>de</strong> ao diâmetro equivalente da coluna;d eq,v correspon<strong>de</strong> ao diâmetro equivalente da viga inclinada.
178Figura 7.21: Detalhe C: Mo<strong>de</strong>lo genérico da conexão interna, <strong>com</strong> chapa <strong>de</strong> aço galvanizado, naligação <strong>de</strong> topo, das vigas inclinadas, que correspon<strong>de</strong> ao nó articulado da cumeeira da cobertura.On<strong>de</strong>: d é o diâmetro do parafuso;d eq,c correspon<strong>de</strong> ao diâmetro equivalente da coluna;d eq,v correspon<strong>de</strong> ao diâmetro equivalente da viga inclinada.Figura 7.22: Detalhe D: vista superior das emendas por traspasse das terças. (sem escala).7.3.2 Hipóteses <strong>de</strong> cálculoPara o cálculo <strong>de</strong> galpões <strong>com</strong> sistema estrutural <strong>de</strong> pórticos rígidos, <strong>com</strong> peçasroliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong>vem ser consi<strong>de</strong>radas as seguintes hipóteses <strong>de</strong> cálculo:- As terças normalmente são dimensionadas para suportar a ação permanente (pesopróprio das peças e das telhas, mais um acréscimo <strong>de</strong> 3% para os conectoresmetálicos das ligações) e as ações variáveis (carga concentrada Q=1kN no meio dovão da terça, referente a uma pessoa fazendo manutenção). É usual dimensioná-las
179<strong>com</strong>o vigas biapoiadas, on<strong>de</strong> as resultantes das reações <strong>de</strong> apoio são transferidas<strong>com</strong>o cargas concentradas para as vigas inclinadas. .-as vigas inclinadas, do pórtico, po<strong>de</strong>m ser consi<strong>de</strong>radas engastadas no topo dascolunas a <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>r do tipo <strong>de</strong> ligação a ser empregada, são dimensionadas parasuportar às ações permanentes (peso próprio, cobertura, entre outras.) e as açõesvariáveis (manutenção, vento, entre outras). Para estruturas <strong>de</strong> galpões as ações <strong>de</strong>vento são prepon<strong>de</strong>rantes e sempre <strong>de</strong>vem ser consi<strong>de</strong>radas. .Como visto anteriormente, para peças roliças <strong>com</strong> variação na conicida<strong>de</strong>, odiâmetro <strong>de</strong> referência do poste, utilizado para o dimensionamento dos elementosestruturais, <strong>de</strong>ve ser o diâmetro equivalente d eq , posicionado a 1/3 do topo da peça.- As colunas e as vigas <strong>de</strong>vem ser dimensionadas <strong>com</strong>o peças solicitadas a flexo<strong>com</strong>pressão.Na maioria dos casos, é usual consi<strong>de</strong>rar para as condições <strong>de</strong>contorno das colunas <strong>de</strong> galpões engastadas na base e travadas no topo <strong>com</strong> vigas,em uma ou duas direções, estas vinculações são consi<strong>de</strong>radas <strong>com</strong>o engastas nabase e apoiadas no topo reduzindo assim o <strong>com</strong>primento <strong>de</strong> flambagem L 0 .7.3.3 Etapas <strong>de</strong> dimensionamentoA seguir são apresentados os passos para o dimensionamento da estrutura do galpão.1º passo: Definir a geometria e o uso da edificaçãoO projetista <strong>de</strong>ve inicialmente <strong>de</strong>finir o tipo <strong>de</strong> telha a ser empregada para <strong>de</strong>finir osespaçamentos entre terças e as cargas permanentes da cobertura.Posteriormente <strong>de</strong>ve-se <strong>de</strong>finir o vão, largura e a quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> pórticos do galpão baseadoem fatores <strong>de</strong>correntes das condições locais, <strong>com</strong>o por exemplo, área do terreno e asdimensões totais do galpão. Os vãos efetivos do galpão são as distâncias medidas <strong>de</strong> centroa centro dos apoios.Em geral, para o sistema do galpão, a quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> pórticos e, conseqüentemente, aslarguras entre estes, são <strong>de</strong>terminadas em função do <strong>com</strong>primento do galpão.O uso do galpão <strong>de</strong>ve ser verificado pelo projetista, <strong>com</strong> o proprietário da obra, para autilização correta das cargas conforme a NBR 6120:1980. Também para <strong>de</strong>terminar qual é ogrupo a ser adotado para o fator probabilístico S 3 da NBR 6123:1988, que é baseado emconceitos estatísticos, e que consi<strong>de</strong>ra o grau <strong>de</strong> segurança requerido e a vida útil daedificação. E para <strong>de</strong>terminar as classes <strong>de</strong> uso, <strong>de</strong> acordo <strong>com</strong> as situações do risco <strong>de</strong>bio<strong>de</strong>terioração nos locais da instalações dos elementos estruturais, conforme aNBR 7190:1997.
1802º passo: Definir a classe <strong>de</strong> resistência da ma<strong>de</strong>iraO projetista <strong>de</strong>ve <strong>de</strong>finir os tipos <strong>de</strong> materiais que serão utilizados <strong>com</strong>o elementosestruturais do galpão. A NBR 7190:1997 permite que o projetista especifique umaespécie <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira ou utilize as re<strong>com</strong>endações <strong>de</strong> classes <strong>de</strong> resistência parama<strong>de</strong>ira serrada. Porém esta norma, ainda não disponibiliza tabelas específicas paradimensionamento, <strong>com</strong> proprieda<strong>de</strong>s e rigi<strong>de</strong>zes <strong>de</strong> espécies <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira,consi<strong>de</strong>rando a seção transversal roliça. No entanto, o dimensionamento por classes<strong>de</strong> resistência permite que o projetista, ao final do projeto, especifique as espécies<strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira que se enquadrem na classe utilizada, conforme a tabela 6.6 <strong>de</strong> valoresmédios <strong>de</strong> resistência e rigi<strong>de</strong>z <strong>de</strong> algumas espécies Ma<strong>de</strong>iras Roliças <strong>de</strong>Reflorestamento, ensaiadas no LaMEM, apresentada no capítulo 6 <strong>de</strong>ste trabalho. Oproprietário ou o construtor po<strong>de</strong>rá optar pela espécie mais conveniente para a obra,<strong>de</strong>ntro das indicações do projetista.3º passo: Estimar a ação permanenteDefinido o uso do galpão, o vão teórico e classe da ma<strong>de</strong>ira a ser utilizada, po<strong>de</strong>-se recorreràs indicações das tabelas práticas <strong>de</strong> pré-dimensionamento do item 7.3.4 para estimar acarga permanente. Lembrando-se que se <strong>de</strong>ve acrescentar 3% ao peso próprio da ma<strong>de</strong>ira,<strong>de</strong>vido aos conectores metálicos.4º passo: Estimar a ação variável (aci<strong>de</strong>ntal)Segundo a NBR 6120, no item 2.2.1.4, <strong>de</strong>ve-se consi<strong>de</strong>rar uma carga concentrada<strong>de</strong> 1kN (uma pessoa) aplicada na posição mais <strong>de</strong>sfavorável da peça em estudo.Portanto para terças <strong>de</strong> galpões, é usual consi<strong>de</strong>rar a ação variável aci<strong>de</strong>ntal <strong>de</strong>uma carga concentradaQ = 1kNaplicada no meio do vão da mesma.5º passo: Ações variáveis aci<strong>de</strong>ntais <strong>de</strong>vido ao vento nas edificaçõesO procedimento para o cálculo das forças <strong>de</strong>vidas ao vento nas edificações <strong>de</strong>ve seranalisado conforme a NBR 6123:1988, e sempre <strong>de</strong>ve ser consi<strong>de</strong>rado.As forças <strong>de</strong>vidas ao vento sobre uma edificação <strong>de</strong>vem ser calculadasseparadamente para:- elementos <strong>de</strong> vedação e suas fixações (telhas, vidros, esquadrias, painéis <strong>de</strong>vedação, entre outros.);- partes da estrutura (telhados, pare<strong>de</strong>s, entre outros.);- os pórticos;- a estrutura <strong>com</strong>o um todo.
1816º passo: Cálculo dos esforços solicitantes máximosPara o dimensionamento <strong>de</strong> vigas, é necessário calcular os esforços solicitantesmáximos, <strong>de</strong>vido à carga permanente e à aci<strong>de</strong>ntal.O momento máximo característico, <strong>de</strong>vido à carga permanente, no meio do vão <strong>de</strong>vigas biapoiadas, por exemplo, as que correspon<strong>de</strong>m às terças, é dado pelaequação clássica:Mg,kq⋅L=82A flecha máxima característica, <strong>de</strong>vido à carga permanente, no meio do vão <strong>de</strong> vigasbiapoiadas, é dada pela equação:ug,k=53844g⋅L⋅E ⋅IM,efA reação <strong>de</strong> apoio característica, <strong>de</strong>vido à carga permanente <strong>de</strong> vigas biapoiadas, édada pela seguinte equação:g⋅LR g,k=2A cortante máxima característica, <strong>de</strong>vido à carga permanente <strong>de</strong> vigas biapoiadas, édada pela seguinte equação:g⋅LV g,k=2As sugestões <strong>de</strong> cálculos dos esforços máximos, para os casos <strong>de</strong> flexão <strong>de</strong>scritos, sãosimplificações para <strong>de</strong>terminações dos esforços <strong>de</strong> vigas biapoiadas, que fornecem umaaproximação razoável. Para outros tipos <strong>de</strong> vinculações nas extremida<strong>de</strong>s das barrassubmetidas à flexão, o projetista po<strong>de</strong> recorrer às tabelas da teoria clássica <strong>de</strong> flexão. Ouainda, para uma análise mais elaborada, o projetista po<strong>de</strong> utilizar programas <strong>com</strong>putacionais,<strong>de</strong> pórticos espaciais, elementos finitos, entre outros. Porém é re<strong>com</strong>endado que oprofissional conheça a fundo, os parâmetros e limitações do programa a ser utilizado.7º passo: Realizar as <strong>com</strong>binações das açõesPara as verificações dos Estados Limites Últimos nas situações <strong>de</strong> projeto <strong>de</strong> estruturas <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira, as <strong>com</strong>binações <strong>de</strong> ações <strong>de</strong>vem ser <strong>de</strong>finidas <strong>de</strong> acordo a NBR 7190:1997,conforme o critério:∑ γgj⋅ Gkj+ ∑j≥1i≥1γqi⋅ Qki
182On<strong>de</strong>: γ g = 1,3 para ma<strong>de</strong>ira classificada (pequena variabilida<strong>de</strong>) e 1,4 quando opeso próprio não supera 75% da totalida<strong>de</strong> dos pesos permanentes (gran<strong>de</strong>variabilida<strong>de</strong>);γ q = 1,4 para ações variáveis (cargas aci<strong>de</strong>ntais);Para o dimensionamento dos elementos estruturais, os valores <strong>de</strong> cálculo das açõesmomento fletor e cortante, <strong>de</strong>vem ser obtidos pela envoltória das <strong>com</strong>binações.8º passo: Verificações dos Estados LimitesNeste passo, o projetista <strong>de</strong>ve fazer as verificações dos Estados Limites Últimos(ELU) que <strong>de</strong>vem aten<strong>de</strong>r às condições satisfatórias das tensões nos elementosestruturais e as verificações dos Estados Limites <strong>de</strong> Serviço (ELS) quecorrespon<strong>de</strong>m em aten<strong>de</strong>r aos limites <strong>de</strong> <strong>de</strong>formações dos elementos estruturais,conforme os critérios da NBR 7190:1997. A segurança da estrutura em relação apossíveis estados limites será garantida pelo respeito às condições construtivasespecificadas pela NBR 7190:1997 e, simultaneamente, pela obediência àscondições analíticas <strong>de</strong> segurança expressas por S d ≤ R d . On<strong>de</strong> S d é a solicitação <strong>de</strong>cálculo e R d é a resistência <strong>de</strong> cálculo, e são <strong>de</strong>terminadas em função dos valores<strong>de</strong> cálculo <strong>de</strong> suas respectivas variáveis básicas <strong>de</strong> segurança. Em casos especiais,permite-se tomar a resistência <strong>de</strong> cálculo R d <strong>com</strong>o uma fração da resistênciacaracterística R k estimada experimentalmente, sendo:Rd= KmodR⋅γkwOn<strong>de</strong>: K mod é o coeficiente <strong>de</strong> modificação;γ w é o coeficiente <strong>de</strong> minoração da ma<strong>de</strong>ira.9º passo: Conferir o peso próprio consi<strong>de</strong>radoNeste passo o projetista <strong>de</strong>ve conferir o peso próprio estimado no início dos cálculos<strong>com</strong> o obtido das dimensões adotadas. Se a diferença entre o peso próprio estimadoe o real for maior que 10% <strong>de</strong>ve-se refazer os cálculos agora <strong>com</strong> o novo valor <strong>de</strong>peso-próprio. Esse procedimento interativo <strong>de</strong>ve continuar até que a diferença sejamenor que 10%. Em geral não é preciso mais do que uma revisão dos cálculos.
1837.3.4 Tabelas práticas <strong>de</strong> pré-dimensionamentoPara o anteprojeto <strong>de</strong> galpões do tipo pórtico, a tabela 7.6 indica a critério <strong>de</strong> prédimensionamento,o diâmetro médio para a viga da terça da cobertura em função do vão dadistância entre os pórticos, da classe <strong>de</strong> resistência e do tipo da ma<strong>de</strong>ira empregada,consi<strong>de</strong>rando carga distribuída <strong>de</strong> 0,1 kN/m² correspon<strong>de</strong>nte à utilização <strong>de</strong> telhas <strong>de</strong> açogalvanizadas.Tabela 7.6: Diâmetro médio das vigas das terças, para galpões tipo pórtico, <strong>com</strong> cargas <strong>de</strong> 0,1 kN/m².Fonte: Tabela elaborada por BRITO (2010).Para montagem das tabelas práticas <strong>de</strong> pré-dimensionamento, foram estudados 96 mo<strong>de</strong>los<strong>de</strong> pórticos distintos, sendo para três vãos <strong>de</strong> pórticos <strong>com</strong> 10m, 12m e 15m, para as oitoclasses <strong>de</strong> resistência <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira das tabelas 6.2 e 6.3, e consi<strong>de</strong>rando a velocida<strong>de</strong> básicaV 0 <strong>de</strong> vento para quatro regiões. As tabelas <strong>de</strong> 7.7 a 7.10 indicam para o anteprojeto <strong>de</strong>galpões do tipo pórtico, a critério <strong>de</strong> pré-dimensionamento, os diâmetros médios das peçasroliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira para as colunas e para as vigas inclinadas da cobertura, em função do vãodo pórtico, da classe <strong>de</strong> resistência e do tipo da ma<strong>de</strong>ira empregada, consi<strong>de</strong>rando que ogalpão será implantado em uma região correspon<strong>de</strong>nte <strong>com</strong> a classe <strong>de</strong> umida<strong>de</strong> 3, a cargada cobertura distribuída utilizada foi <strong>de</strong> 0,1 kN/m², correspon<strong>de</strong>nte à utilização <strong>de</strong> telhas <strong>de</strong>aço galvanizadas. sendo que a tabela 7.7 é re<strong>com</strong>endada para regiões <strong>com</strong> vento cujavelocida<strong>de</strong> básica V0 é <strong>de</strong> 30 m/s, a tabela 7.8 é re<strong>com</strong>endada para regiões <strong>com</strong> vento cujavelocida<strong>de</strong> básica V0 é <strong>de</strong> 35 m/s, a tabela 7.9 é re<strong>com</strong>endada para regiões <strong>com</strong> vento cujavelocida<strong>de</strong> básica V0 é <strong>de</strong> 40 m/s, e a tabela 7.10 é re<strong>com</strong>endada para regiões <strong>com</strong> ventocuja velocida<strong>de</strong> básica V0 é <strong>de</strong> 45 m/s. Nestas tabelas, também são sugeridos, a critério <strong>de</strong>pré-dimensionamento, a quantida<strong>de</strong> mínima <strong>de</strong> barras rosqueadas passantes <strong>de</strong> açogalvanizados ( parafusos ASTM A36, <strong>com</strong> fyk <strong>de</strong> 250 MPa e fu <strong>de</strong> 400MPa), que <strong>de</strong>vem serfixados <strong>com</strong> arruelas e porcas nas extremida<strong>de</strong>s, <strong>de</strong> acordo <strong>com</strong> os diâmetroscorrespon<strong>de</strong>ntes, para os três mo<strong>de</strong>los genéricos <strong>de</strong> conexões internas propostos, <strong>com</strong>chapas <strong>de</strong> aço galvanizado A36 <strong>com</strong> espessura <strong>de</strong> #10mm, correspon<strong>de</strong>nte <strong>com</strong> a espessura<strong>de</strong> corte da lâmina da moto-serra. O mo<strong>de</strong>lo genérico da conexão da placa <strong>de</strong> base enrijecida,chumbada no bloco <strong>de</strong> fundação <strong>de</strong> concreto armado, para a ligação <strong>com</strong> a base da coluna <strong>de</strong>peça roliça <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, está <strong>de</strong>talhado na figura 7.19. O mo<strong>de</strong>lo genérico <strong>de</strong> conexão interna,<strong>com</strong> chapa <strong>de</strong> aço galvanizado, na ligação do topo da coluna <strong>com</strong> a base da viga inclinada dacobertura, que <strong>com</strong>põe o nó rígido do pórtico, está <strong>de</strong>talhado na figura 7.20. E o mo<strong>de</strong>lo
184genérico da conexão interna, <strong>com</strong> chapa <strong>de</strong> aço galvanizado, na ligação <strong>de</strong> topo, das vigasinclinadas, que correspon<strong>de</strong> ao nó articulado da cumeeira da cobertura, está <strong>de</strong>talhado nafigura 7.21.Tabela 7.7: Diâmetro médio das colunas e das vigas, para galpões tipo pórtico, <strong>com</strong> cargas <strong>de</strong> cobertura<strong>de</strong> 0,1 kN/m², e para regiões <strong>com</strong> vento cuja velocida<strong>de</strong> básica V 0 é <strong>de</strong> 30 m/s.Fonte: Tabela elaborada por BRITO (2010).
185Tabela 7.8: Diâmetro médio das colunas e das vigas, para galpões tipo pórtico, <strong>com</strong> cargas <strong>de</strong> cobertura<strong>de</strong> 0,1 kN/m², e para regiões <strong>com</strong> vento cuja velocida<strong>de</strong> básica V 0 é <strong>de</strong> 35 m/s.Fonte: Tabela elaborada por BRITO (2010).
186Tabela 7.9: Diâmetro médio das colunas e das vigas, para galpões tipo pórtico, <strong>com</strong> cargas <strong>de</strong> cobertura<strong>de</strong> 0,1 kN/m², e para regiões <strong>com</strong> vento cuja velocida<strong>de</strong> básica V 0 é <strong>de</strong> 40 m/s.Fonte: Tabela elaborada por BRITO (2010).
187Tabela 7.10: Diâmetro médio das colunas e das vigas, para galpões tipo pórtico, <strong>com</strong> cargas <strong>de</strong> cobertura<strong>de</strong> 0,1 kN/m², e para regiões <strong>com</strong> vento cuja velocida<strong>de</strong> básica V 0 é <strong>de</strong> 45 m/s.Fonte: Tabela elaborada por BRITO (2010).
1887.3.5 Re<strong>com</strong>endações construtivas- Todas as peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> reflorestamento <strong>de</strong>vem ser tratadas <strong>com</strong>preservativos em autoclave, conforme as classes <strong>de</strong> uso correspon<strong>de</strong>ntes.- Para aumentar a vida útil das peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, além do tratamento preservativo,re<strong>com</strong>enda-se a aplicação stain, que tem a função <strong>de</strong> proteção externa da ma<strong>de</strong>ira.- Os conectores metálicos e parafusos, <strong>de</strong>vem ser tratados <strong>com</strong> anticorrosão(galvanização à fogo).- As infra-estruturas das fundações <strong>de</strong>vem ser projetadas por profissional, que tenhapleno conhecimento na área <strong>de</strong> solos.- Para aumentar a durabilida<strong>de</strong> das bases das colunas, re<strong>com</strong>enda-se que asmesmas sejam projetadas <strong>com</strong> conexões em placas <strong>de</strong> base <strong>de</strong> aço galvanizadochumbadas nos blocos <strong>de</strong> fundações em concreto armado, e fixadas <strong>de</strong> tal ma<strong>de</strong>iraque as peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira não fiquem em contato direto <strong>com</strong> piso ou base <strong>de</strong>concreto, evitando a concentração da umida<strong>de</strong>.- A estrutura global <strong>de</strong>ve ser contraventada horizontalmente e verticalmente <strong>com</strong>tirantes <strong>de</strong> aço.- Sempre que possível, elaborar dispositivos para captação das águas pluviais, <strong>com</strong>ocalhas e rufos, <strong>de</strong> tal maneira a favorecer a proteção das peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira contra aconcentração <strong>de</strong> umida<strong>de</strong>.
1898 ANEXO: FICHAS TÉCNICAS DE PROJETOS E CONSTRUÇÕESEste anexo tem por finalida<strong>de</strong> apresentar diversos exemplos <strong>de</strong> projetos econtruções <strong>de</strong> estruturas <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, na gran<strong>de</strong> maioriaproveniente <strong>de</strong> reflorestamento.Para esta etapa através <strong>de</strong> contatos <strong>com</strong> profissionais <strong>de</strong> usinas <strong>de</strong> preservação <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira, empresas <strong>de</strong> engenharia e arquitetura, e instituições que projetaram ou<strong>de</strong>senvolveram pesquisas e construções <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong>reflorestamento tratadas, foram catalogadas as informações técnicas, afim <strong>de</strong>confeccionar fichas técnicas <strong>de</strong> obras utilizando este material, visando realizar umrastreamento, listando as experiências e estudos existentes, <strong>de</strong>senvolvidos no Brasile no exterior, BRITO (2010).Os métodos empregados para a catalogação dos projetos e construções, foramsempre que possível através <strong>de</strong> cotato pessoal em entrevistas, visitas técnias,pesquisas bibliográficas, publicações e através <strong>de</strong> telefone, e-mail e internet.A <strong>com</strong>patibilida<strong>de</strong> no emprego <strong>de</strong> peças roliças a diversos materiais disponíveis naconstrução civil, viabiliza uma série <strong>de</strong> arranjos <strong>de</strong> estruturas simples ou mistas,utilizando estes diversos materiais também <strong>com</strong>o fechamento, em muitos casos,favorecendo o meio ambiente <strong>de</strong> forma sustentável.Na sequência, são apresentadas 124 fichas técnicas elaboradas por BRITO (2010),<strong>com</strong> exemplos <strong>de</strong> projetos e construções <strong>de</strong> sistemas estruturais e contrutivosutilizando peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça tratada, especialmente <strong>de</strong> espécies <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>irasprovenientes <strong>de</strong> reflorestamento (eucalipto e pinus), usuais no <strong>de</strong>senvolvimento <strong>de</strong>projetos estruturais na construção civil, tais <strong>com</strong>o estacas <strong>de</strong> fundações, passarelas,pontes, quiosques, galpões rurais, edificações resi<strong>de</strong>nciais, <strong>com</strong>erciais, hotelarias,igrejas, instituições <strong>de</strong> ensino, se<strong>de</strong>s <strong>de</strong> parques ecológios e ambientais, estruturas<strong>de</strong> locais <strong>de</strong> eventos, coberturas, estruturas <strong>de</strong> arquibancadas, parques turísticos e<strong>com</strong> brinquedos infantis, terminal <strong>de</strong> aeroporto, torres <strong>de</strong> observação, estruturas <strong>de</strong>cimbramentos para formas <strong>de</strong> estruturas <strong>de</strong> concreto, <strong>de</strong>fensas <strong>de</strong> rodovias,barreiras acústicas, entre outros. Estes sistemas estruturais utilizando peças roliças<strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira provenientes <strong>de</strong> reflorestamento proporcionam a economia e po<strong>de</strong>mfavorecer o meio ambiente <strong>de</strong> forma sustentável, BRITO (2010).
190Ensaio <strong>de</strong> flexão em estaca.ESTAQUEAMENTO PARA PONTESLocalização: São Carlos, SP.Utilização: estacas para pontes <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira.Tese <strong>de</strong> Doutorado: Alexandre José Soares Miná (2005).Sistema estrutural: estacas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliçaElementos Estruturais:ma<strong>de</strong>ira roliça <strong>de</strong> eucalipto Citriodora.Diâmetros médios: 35 cmLigações:Fundações: Blocos em Concreto Armado sobre estacas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iraroliça <strong>de</strong> eucalipto Citriodora.Tratamento: Impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclave.Cravação da estaca.Perfil <strong>de</strong> sondagem do solo.Preparação do terreno <strong>com</strong>retro-escava<strong>de</strong>ira.Equipamento <strong>de</strong> bate-estacas: martelo, capacete.Medição da altura <strong>de</strong> queda domartelo, e medição do repique.Locação topográfica para acravação das estacas.Estaca cravada: capacetesobre a cabeça da estaca.Preparação das estacas: biselno pé das estacas.Içamento da estaca <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça.Retirada do capacete daestaca cravada.Chapa c/ <strong>de</strong>ntes estampadosna cabeça da estaca.Içamento da estaca.Cravação da estaca: martelo sobre o capacete no topo da estaca.Fonte: MINÁ (2005).-Estacas cravadas.
191Dados da Passarela doButantã:Comprimento:os módulo estruturais, nototal <strong>de</strong> seis, sendo doisreferentes a passarelaprincipal <strong>com</strong> cerca <strong>de</strong>16,50m cada, e quatromódulos referentes asrampas <strong>de</strong> acesso <strong>com</strong>cerca <strong>de</strong> 15,50m cada. O<strong>com</strong>primento total dapassarela é <strong>de</strong> 32,40metros.PASSARELA DO BUTANTÃLocalização: São Paulo, SP.<strong>Projeto</strong>: Takashi Yojo, Nilson Franco, Reinaldo H.Ponce, Mano Leone, Joaquim Carlos Simões — IPTSistema Estrutural: Cada módulo <strong>de</strong> estrutura espacial éformado por duas treliças planas posicionadas verticalmenteligadas entre sí através <strong>de</strong> peças horizontais também emma<strong>de</strong>ira.Espécie: eucalipto citriodora 50m3, pinnus serrado e perfilado.Ligações: chapas <strong>de</strong> aço (zincadas a quente) soldadas eparafusadas (passantes) na ma<strong>de</strong>ira.Sistemas estruturais <strong>de</strong>vigas treliçadas:Montagem:inicialmente as treliçasplanas foram montada embancadas, sendo cadauma formada por doispostes, medindo entre 16me 17m, <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ndo do tipodo módulo projetado.Vista <strong>de</strong> um módulo da passarela no botantã.Fonte: Yojo et al (1993).Fonte: NATTERER (1998)A estrutura principal foiunida no canteiro central.Nesta fase, sobre o piso <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira já instalado nosmódulos, foi aplicada umacamada <strong>de</strong> asfalto <strong>com</strong>pedrisco, para proteger ama<strong>de</strong>ira e tornar asuperfície mais áspera(piso anti — <strong>de</strong>rrapante).Para o içamento einstalação da passarelaforam utilizados doisguindastes <strong>com</strong>capacida<strong>de</strong> máxima <strong>de</strong>3Otf cada um . A lançamáxima dos guindastesera <strong>de</strong> aproximadamente15m . O içamento dapassarela principal foiefetuado em trêsmovimentos, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> oposicionamento no solo atésua colocação sobre ospilares <strong>de</strong> concreto, emcerca <strong>de</strong> 2 horas, <strong>com</strong>trabalho conjunto <strong>de</strong> doisguindastes. A maior<strong>de</strong>mora ocorre nainstalação das rampas <strong>de</strong>acesso, por estas estareminclinadas em relação aoplano horizontal.PONTE SOBRE O RIO TAMANDUATEÍ1906Localização: São Paulo, SP.<strong>Projeto</strong>: IPT - Takashi Yojo; Nilson Franco, Reinaldo H. Ponce; MárioLeone; Joaquim Carlos Simões.Sistema estrutural: estruturas <strong>de</strong> duas treliças planas, posicionadasverticalmente, ligadas entre si através <strong>de</strong> vigas horizontais <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iraroliça.Elementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça.Diâmetros das peças: 20 a 30 cm.Ligações: chapas <strong>de</strong> aço soldadas e parafusadas, barras <strong>de</strong> aço <strong>com</strong>opendurais e barras rosqueadas passantes, arruelas e porcas.Ponte <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>com</strong> viga em treliça dupla, pendurais <strong>de</strong> aço,construída sobre o rio Tamanduaeí em 1906.Fonte: HELLMEISTER (1978).-Dados da Ponte sobre o RioTamanduateí:As pontes <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira tema<strong>com</strong>panhado o homem emtoda a sua história.Principalmente no início do<strong>de</strong>senvolvimento <strong>de</strong> cadaregião, a solução maisprática na construção daspontes constituiu sempre nautilização da ma<strong>de</strong>ira,HELLMEISTER (1978).Em São Paulo, existiram até1940 sobre o rio Tietê esobre o Rio Tamanduateíalgumas pontes <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira,<strong>de</strong> construção maisevoluídas, para uma únicafaixa <strong>de</strong> tráfego, usadapelos automóveis e pelosbon<strong>de</strong>s elétricos.
192Proj. Arquitetônico VallorbeContraventemento do pórtico.PASSARELA ESTAIADA VALLORBELocalização: Vallorbe, Suíça.<strong>Projeto</strong>: Julius Natterer, Construire em Bois 2, em 1989.Sistema Estrutural: Passarela Estaiada. As vigas longitudinais dotabuleiro são <strong>com</strong>postas <strong>de</strong> duas ma<strong>de</strong>iras roliças aplainadas nasduas faces. O sistema portante da passarela consiste em cincoquadros <strong>com</strong> dois apoios suspensos em dois pilares inclinadosformando o pórtico <strong>de</strong> sustentação dos estaios. Os contraventamentosem cruz dispostas na parte superior e inferior do tabuleiro estabilizama torre transversalmente. Os contraventamentos horizontais sob otabuleiro garantem a estabilida<strong>de</strong> do mesmo.Comprimento: rampa <strong>de</strong> acesso <strong>com</strong> 35,0mVão: 24,0mLigações: Barras <strong>de</strong> aço galvanizadas <strong>com</strong> Φ10mm e ganchosmetálicos.Tratamento: Ma<strong>de</strong>iras roliças <strong>de</strong> pinus tratadas em autoclaveVista da rampa daPassarela EstaiadaBases e colunas do pórtico<strong>de</strong> sustentação dos estais.Esticador docontraventemento.Barras <strong>de</strong> aço (estais).Legenda:1- Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça Φ36cm2- Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça Φ 30cm3- Duas Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça Φ 24 cm4- Seções <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira serrada 12/14-285- Pranchas <strong>de</strong> Piso 6/206- Barras <strong>de</strong> aço galvanizado7- Suporte metálico <strong>com</strong> 5mm <strong>de</strong> espessura8- grampos metálicos9- Placas <strong>de</strong> base em aço galvanizado 15mm10- Barra metálica parafusadaPlaca <strong>de</strong> base <strong>de</strong> uma dascolunas do pórtico .Vista inferior do tabuleiro.Placa <strong>de</strong> fixação dos estais.Contraventamentoshorizontais e vertcais.Placa <strong>de</strong> fixação dos estais (capuz). Fonte: NATTERER (1998).Vista frontal da placa <strong>de</strong> base<strong>de</strong> fixação dos estais.Ligações vigas-coluna darampa <strong>de</strong> acesso.Vista lateral da placa <strong>de</strong> base<strong>de</strong> fixação dos estais.Passarela Estaiada Vallorbe.Fonte: Base dados LaMEM.-Bases das colunas darampa <strong>de</strong> acesso.
193Maquete da passarelaProcedimento <strong>de</strong> instalação doposte (mastro da passarela).Conecção do topo do poste(capuz).PASSARELA ESTAIADA LaMEMLocal: LaMEM, EESC, USP. São Carlos, SP.<strong>Projeto</strong>: Tese <strong>de</strong> doutorado <strong>de</strong> Everaldo Pletz - 2003Vão aproximado: 32,51metrosSistema Estrutural: Passarela estaiada <strong>com</strong> tabuleiro <strong>de</strong> pinus emma<strong>de</strong>ira laminada protendida em módulos curvos, sustentada por umposte <strong>de</strong> eucalipto Citriodora <strong>de</strong> 13metros <strong>de</strong> altura, eaproximadamente 30kN, propositalmente inclinado. Primeira passarela<strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira em curva protendida e estaiada da América Latina.Diâmetro da base do poste: 55cmDiâmetro do Topo do poste: 45cmLigações: Os estaios são constituídos <strong>de</strong> barras <strong>de</strong> aço galvanizadas<strong>com</strong> Φ32mm (Dywidag) e ganchos metálicos, para sustentação dotabuleiro, unindo o topo do poste ás vigas transversinas <strong>de</strong> aço.Tratamento: poste <strong>de</strong> eucalipto e ma<strong>de</strong>iras serradas <strong>de</strong> pinus tratadaspor impregnação <strong>de</strong> CAA em autoclave, e proteção superficialpintadas <strong>com</strong> stain.Uso: Passarela para travessia <strong>de</strong> acesso do LaMEM para a edificaçãodo Departamento <strong>de</strong> Engenharia <strong>de</strong> <strong>Estruturas</strong> (SET) da EESC – USP.Classe da passarela: sobrecarga <strong>de</strong> 5kN/m².Detalhe da placa <strong>de</strong> base p/sustentação do estal do poste.Aplicando protensão nosmódulos do tabuleiro.Cimbramento metálico.Placa <strong>de</strong> base articulada.Detalhes do projeto estrtural da passarela. Fonte: PLETZ (2003).Instalação dos módulos dotabuleiro.Parte da placa <strong>de</strong> baseinstalada na base do poste(Mastro).a) Ligação dos estais no topo do poste b) Placa <strong>de</strong> base do posteColocação dos estais.Içamento do Poste.Prova <strong>de</strong> carga c/ piscinas.Posicionamento da base doposte na placa <strong>de</strong> base <strong>de</strong> açoarticulada, chumbada no bloco<strong>de</strong> fundação.Vista da Passarela em curva protendida e estaida.Fonte: PLETZ (2003).-Análise Estrutural (ANSYS).
194Pórtico do pergolado.passarela sobre o córrego me<strong>de</strong>irosLocalização: Jd. Bicão e Vila Carmem, São Carlos, SP.Sistema estrutural: misto <strong>com</strong> vigas ma<strong>de</strong>ira <strong>com</strong> seçãobicircular e pórticos <strong>com</strong>postos por vigas e pilares <strong>de</strong> concretoarmadoTabuleiro: Peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira serradaElementos Estruturais: Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> Eucalipto CitriodoraLigações: Anéis <strong>de</strong> aço, barras rosqueadas, parafusos, arruelas eporcas.Tratamento: Impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclave.Fundações: concreto armadoVigas <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira, <strong>com</strong> seção Bicircular,utilizando anéis <strong>de</strong> aço, barrasrosqueadas, parafusos,arruelas e porcas.Colunas inclinadas do pórticodo pergolado.Vigas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>com</strong> seção bicircular.Estrutura do guarda corpo.Colunas inclinadas do pórticodo pergolado.Placa <strong>de</strong> base metálica chumbada no pilar.Detalhe do ponto <strong>de</strong> apoio dasvigas, fixadas na placa <strong>de</strong> basemetálica chumbada no pilar.Estrutura do guarda corpo.Estrutura do guarda corpo.Vigas bicirculares apoiadas sobre os pórticos <strong>de</strong> concreto armado.Fonte: http://www.eesc.usp.br/ibramem/fotos.htm-
195PASSARELA SCOTT LANCASTERMEMORIAL BRIDGELocalização: Idaho Springs, Colorado, USA .Utilização: passarela, <strong>com</strong> vão <strong>de</strong> 21,30m<strong>Projeto</strong>: Julius Natterer; Richard Gutkowski (1992)Sistema estrutural: <strong>com</strong>posição <strong>de</strong> Treliças HoweElementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira RoliçaLigações: chapas metálicas perfuradas pregadas, parafusos metálicos.O sistema estrutural é<strong>com</strong>posto por duas treliçasHowe paralelas, cada uma<strong>com</strong> 6 peças roliças (postespadrAo para suporte <strong>de</strong> linhatelefônica) e três tirantesverticais. Todas as peçasroliças foram classificadas portestes não <strong>de</strong>strutivos (prova<strong>de</strong> carga e ultra-som).Croqui: vista Longitudinal.As ligações entreelementos estruturais, sãorealizada através <strong>de</strong> chapasmetálicas perfuradaspregadas, parafusosmetálicos.Todos os<strong>de</strong>talhes <strong>de</strong> conexãoextremida<strong>de</strong> inferior dospostes estão inseridos<strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> cavida<strong>de</strong>susinadas no topo e naextremida<strong>de</strong> inferior dapeça.Fonte: http://www.bridgepix.<strong>com</strong>/locations.phpAs tesouras principaisforam pré-montadas nosolo e posteriormenteiçadas. A mão <strong>de</strong> obrautilizada foi <strong>de</strong> voluntáriosem trabalho <strong>de</strong> mutirão.O <strong>de</strong>talhamento dos seis nóscria continuida<strong>de</strong> doselementos do banzo em quatro<strong>de</strong>stes nós e uma semi-rigi<strong>de</strong>znos nós no meio do vão dosbanzos superiores e inferior.Para oferecer umacobertura e partidoarquitetônico a<strong>de</strong>quados, otelhado foi construído duasseções. Na seçãointermediária telhado seguelongitudinalmenteinclinação dos banzos dastreliças.FONTE: GUTKOWSKI, R. et al (1996) Construclion of lheScott Lancaster Memorial Bridge. INTERNATIONAL WOODENGINEERING CONFERENCE. Anais Vol. 2. Vijaya K. A GopuNew Orleans, Luisiana. USA. Outubro. 1996.O contraventamento é feito porestrutura transversal no meiodo <strong>com</strong>binando a ação dotelhado e piso.-
196Vista da passarela.PASSARELAnaturbeobachtungssteg wiesenfel<strong>de</strong>nLocalização: Wiesenfel<strong>de</strong>n, Straubing-Bogen, Nie<strong>de</strong>rbayern ,estado <strong>de</strong> Baviera na Alemanha.<strong>Projeto</strong>: IEZ NattererSistema Estrutural: Passarela treliçada, <strong>com</strong> 13 pórticos, <strong>com</strong>postospor colunas <strong>com</strong>postas <strong>de</strong> dupla seção. As diagonais <strong>de</strong>contraventamento são em ma<strong>de</strong>ira serrada.Elementos estruturais: ma<strong>de</strong>ira roliça e ma<strong>de</strong>ira serradaComprimento: aproximadamente 110 m, em curvaVãos: módulos <strong>de</strong> aproximadamente 7,6 mEstrutura da cobertura dapassarela.Vista da passarela.Diagonais (mãos francesas) <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira serrada.Vista da passarela.Passarela em curva.Vigas da cobertura, <strong>com</strong> seção<strong>com</strong>posta dupla.13 pórticos, <strong>com</strong>postos por colunas <strong>com</strong>postas <strong>de</strong> dupla seção.PASSARELA BRÜCKE VISPALocalização: Rio <strong>de</strong> Vispa, Visp, Suíça.<strong>Projeto</strong>: Bois Consult Natterer SA (1991)Sistema Estrutural: Passarela treliçada howe.Elementos estruturais: peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iraComprimento: 22,5 mPórticos formados por colunas<strong>com</strong>postas duplas.Tabuleiro da passarela.Passarela treliçada howe, <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira.Fonte: http:// www.nattererbcn.<strong>com</strong>/web/bruecken.htm-Parte das colunas submersassão protegidas <strong>com</strong>impermeabilização, a fim <strong>de</strong>aumentar a vida útil.
197Passarela Rainbow Beijian.Vsita inferior à esquerda dapassarela Beijian.Peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iraimpermeabilizadas nas basesem contato <strong>com</strong> a pare<strong>de</strong> <strong>de</strong>ciclope <strong>de</strong> pedras, <strong>de</strong>contenção <strong>de</strong> terra.PASSARELA RAINBOWBEIJIAN BRIDGE E XIDONG BRIDGELocalização: rio Dongxi Stream, na China.Utilização: duas passarelas <strong>de</strong> pe<strong>de</strong>stres irmãs.Beijian: construída em 1674, tem 51,9 m <strong>de</strong> <strong>com</strong>primento por5,4 m <strong>de</strong> largura, e vão central <strong>de</strong> 29 m. Reparada em 1849.Xidong: construída em 1746, tem 41,7 m <strong>de</strong> <strong>com</strong>primento por4,9 m <strong>de</strong> largura, e vão central <strong>de</strong> 25,7 m. Reparada em 1827.Sistema estrutural: rainbowElementos Estruturais: peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira.Ligações: encaixes <strong>de</strong> sobreposição entrelaçadas das peças roliças <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira e pinos metálicos.Passarela Rainbow Xidong.Vsita inferior à esquerda dapassarela Xidong.Nas duas passarelas, emambos os lados, sãocobertas <strong>com</strong> painéis <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> sobreposição,pintados <strong>de</strong> vermelho, quetem a função <strong>de</strong> proteçãoda estrutura, contraintempéries, principalmenteda chuva.Vista inferior da passarelaBeijian da estrutura do tabuleirocentral.Esquema <strong>de</strong> montagem das peças.Vsita inferior à direita dapassarela Beijian.Vista interna da estrutura dopórtico <strong>de</strong> cobertura dapassarela Xidong. Colunas <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira roliça, vigas <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira serrada.Passarela Rainbow Beijian.Detalhes na cobertura dapassarela Xidong.Vista interna da estrutura dopórtico <strong>de</strong> cobertura dapassarela Beijian. Colunas <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira roliça, vigas <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira serrada.Vista lateral da passarelaXidong.Vista geral da passarelaBeijian, sobre o rio DongxiStream.Passarela Rainbow Xidong.Fonte: LIU e SHEN (2002).-Vista aérea da passarelaXidong.
198Esquema <strong>de</strong> montagem.PASSARELA RAINBOWSANTIAOLocalização: Província <strong>de</strong> Zhejiang na China.Utilização: passarela <strong>de</strong> pe<strong>de</strong>streDescrição da obra: construída em 1843, <strong>com</strong> 32,0 m <strong>de</strong> <strong>com</strong>primentopor 4,0 m <strong>de</strong> largura, vão <strong>de</strong> 21,3 m e 9,5 m <strong>de</strong> altura.Elementos Estruturais: peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira.Ligações: encaixes <strong>de</strong> sobreposição entrelaçadas das peças roliças <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira.Detalhes na cobertura dapassarela Santiao.Vsita inferior da passarela.A s bases da estrutura <strong>de</strong>stapassarela são esgastadasdiretamente na rocha sã.Sistema dos encaixes <strong>de</strong>sobreposição entrelaçadas daspeças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira.Vista interna da estrutura dopórtico <strong>de</strong> cobertura dapassarela. Colunas <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira roliça, vigas <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira serrada.Vista inferior da Passarela Rainbow Santiao.Internamente ao plano das vigas inclinadas, existe um sistema<strong>de</strong> contraventamento em X <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira.Internamente ao plano dasvigas inclinadas, existe umsistema <strong>de</strong>contraventamento em X<strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira.Vista geral da passarela.Ambos os lados dapassarela, são revestidos<strong>com</strong> painéis <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong>sobreposição, que tem afunção <strong>de</strong> proteção daestrutura, contraintempéries, principalmenteocasionados pela chuva.No local existem furos narocha, para engastamento<strong>de</strong> colunas.Vista aérea da passarela.Vista inferior da Passarela Rainbow Santiao.Sistema dos elementos estruturais <strong>com</strong>postospor peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça, entrelaçados.Fonte: KNAPP e MENTZER (2006).-Detalhe do furo, coberto<strong>com</strong> <strong>de</strong> terra.
199Passarela RainbowHoukeng.PASSARELA RAINBOWHOUKENG BRIDGE E RULONG BRIDGELocalização: Província <strong>de</strong> Zhejiang na China.Utilização: passarelas <strong>de</strong> pe<strong>de</strong>stres, <strong>com</strong> características semelhantes.Sistema estrutural: rainbowConstrução: 1625.Elementos Estruturais: peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira.Ligações: encaixes <strong>de</strong> sobreposição entrelaçadas das peças roliças <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira e entalhes na ma<strong>de</strong>ira.Passarela Rainbow Rulong.Vsita inferior à esquerda dapassarela Houkeng. As peçasroliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira sãoengastadas nas bases,próximas a pare<strong>de</strong> <strong>de</strong>ciclope <strong>de</strong> pedras, <strong>de</strong>contenção <strong>de</strong> terra.Vista inferior da passarelaRulong da estrutura dotabuleiro central.Esquema <strong>de</strong> montagem das peças.Vsita lateral da passarelaHoukeng. Nesta passarela emambos os lados, são cobertas<strong>com</strong> painéis <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong>sobreposição, que tem afunção <strong>de</strong> proteção daestrutura, contra intempéries,principalmente da chuva.Vista inferior da passarelaRulong. Sistema<strong>de</strong> travamento <strong>com</strong>entalhes na ma<strong>de</strong>ira.Passarela Rainbow Houkeng.Internamente ao plano dasvigas inclinadas, existeum sistema <strong>de</strong>contraventamento em X <strong>com</strong>peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira. Aspeças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira sãoengastadas nas bases,próximas a pare<strong>de</strong> <strong>de</strong>ciclope <strong>de</strong> pedras, <strong>de</strong>contenção <strong>de</strong> terra.Vista interna da estrutura dopórtico <strong>de</strong> cobertura dapassarela Houkeng. Colunas<strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça, vigas <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira serrada.Vista da janela da passarelaHoukeng.Passarela Rainbow Rulong.Fonte: Fonte: KNAPP e MENTZER (2006).-Vista lateral da passarelaRulong. Nesta passarelaem ambos os lados,também são cobertas <strong>com</strong>painéis <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong>sobreposição, que tem afunção <strong>de</strong> proteção daestrutura, contraintempéries, principalmenteda chuva.
200Após a montagem dos doispórticos, iniciou a montagem<strong>de</strong> tal maneira a conceber aforma do arco. Depois <strong>de</strong>concebida a forma do arco, osdois pórticos iniciais foramremovidos. O autor emembros da equipe ensaiarama resistência inicial nas bases.PASSARELA RAINBOWEM XANGAILocalização: Xangai, China.Utilização: passarela <strong>de</strong> pe<strong>de</strong>stres<strong>Projeto</strong>: Professor Yang Shijin, e equipe da China’s Tonji University.Sistema estrutural: rainbow.Elementos Estruturais: peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira conífera.Ligações: encaixes <strong>de</strong> sobreposição entrelaçadas das peças roliças <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira, e fixação <strong>com</strong> cordas <strong>de</strong> fibras <strong>de</strong> bambu.Tratamento da ma<strong>de</strong>ira: óleo <strong>de</strong> tungue.Esquema <strong>de</strong> montagem das peças.“Usando o método <strong>de</strong> construção chinês do século XII, aequipe <strong>de</strong> engenheiros, projetaram a réplica da passarela emarco construída <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira entrelaçadas eamarradas <strong>com</strong> cordas <strong>de</strong> bambu. Este sistema estrutural é umexemplo criativo <strong>de</strong> um processo construtivo da engenharia,utilizando peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira. Acredita-se que foramconstruídas muitas Passarelas Rainbow ao longo do Canal <strong>de</strong>Pien no século XII na China.”Após concluída a passarela foiinaugurada <strong>com</strong><strong>com</strong>emorações na praça davila. Uma gran<strong>de</strong> quantida<strong>de</strong><strong>de</strong> moradores, passaram sobrea passarela lotando-a.A ponte <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira foiconstruída <strong>com</strong>15 m <strong>de</strong> <strong>com</strong>primento e 3,6 m<strong>de</strong> largura. Cada conexão,parte do princípio <strong>de</strong> duasvigas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliçainstaladas <strong>de</strong> topo, uma contraa outra, intercaladas em umaviga transversal. Todas asextremida<strong>de</strong>s são presas <strong>com</strong>cordas <strong>de</strong> bambu trançado.Vista inferior da passarelaRainbow, durante o processo<strong>de</strong> montagem inicial daestrutura em arco. Nesta foto,po<strong>de</strong>-se observar que aestrutura é concebida <strong>com</strong>dois arcos distintosentrelaçados, cujasextremida<strong>de</strong>s são encaixadasao redor das vigastransversais <strong>de</strong> apoio.A estudante Helen Lee, criouuma réplica da passarela emum mo<strong>de</strong>lador <strong>com</strong>putacional<strong>de</strong> três dimensões.Depois <strong>de</strong> concluído umconjunto <strong>de</strong> arcos, doisgran<strong>de</strong>s búfalos foramconduzidos para o tabuleiro,um <strong>de</strong> cada lado, para po<strong>de</strong>rensaiar a capacida<strong>de</strong> <strong>de</strong>carga.Os construtores da réplica da ponte Rainbow, montaram inicialmenteos dois pórticos extremos, para formar a primeira camada que<strong>com</strong>põem o arco, <strong>com</strong> três peças roliças cada, apoiando-se emcavaletes a bordo <strong>de</strong> duas canoas, <strong>com</strong>o simulação do recurso queera utilizado no século XII.Fonte: ALTABBA (2000).O conceito para ocahamado Rinbow Bridge,foi tirado <strong>de</strong> uma pintura doséculo XII, que retrataaspectos da vida chinesa,tais <strong>com</strong>o métodos <strong>de</strong>transporte, <strong>com</strong>ércio,planejamento urbano earquiteura.-
201Alunos do ensino médio,montam as unida<strong>de</strong>s do <strong>de</strong>ckdo tabuleiro.PASSARELA EM ARCO PROTENDIDOLPSALocalização: Iowa, Estados Unidos.Utilização: passarela <strong>de</strong> pe<strong>de</strong>stres<strong>Projeto</strong>: Ibrahim Al-Khattat, e equipe <strong>de</strong> estudantes do ensino médio.Sistema estrutural: passarela em arco protendido [Light PrestressedSegmented Arch (LPSA) Bridges: A Demonstration of SustainableEngineering]Elementos Estruturais: peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira.Ligações: conexões especiais, e cabos <strong>de</strong> protensãoPlaca <strong>de</strong> base do ponto <strong>de</strong>ancoragem para oitocabos <strong>de</strong> protensão.Os estudantes unem osseguimentos dos elementosestruturais (postes SDT) aosconectores especiais.Passarela concluída: arco <strong>com</strong> barras <strong>de</strong> aço e esticadores.Detalhe dos conectoresespeciais, que unem oselementos estruturais <strong>de</strong>peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira.Montagem da treliça em arco,<strong>com</strong> os segmentos <strong>de</strong>elementos estruturais <strong>de</strong>peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, nosconectores especiais.Vista inferior do tabuleiro e sistemas <strong>de</strong> contraventamentos.Prova <strong>de</strong> carga dapassarela, <strong>com</strong> trêsveículos, sedo que novão central o veículoé um furgão.Um mo<strong>de</strong>lo sólido em 3d, dapassarela retratando oitocabos <strong>de</strong> protensão.A passarela aten<strong>de</strong> àcapacida<strong>de</strong> <strong>de</strong> carga paraveículos utilitários,conforme os resultados daanálise.Primeniro a estrutura foi montada em terreno plano.Fonte: AL-KHATTAT (2008).-
202PONTE EM PÓRTICORIBEIRÃO DOS PORCOSMão francesa da ponte.Seção <strong>de</strong> base da peça.Localização: Ribeirão dos Porcos, Borborema, SP.<strong>Projeto</strong>: LaMEM – João Cesar Hellmeister - 1974Interessado: DER – Regional <strong>de</strong> Araraquara – SP.Sistema estrutural: ponte em Pórtico, constituído por duas vigas bicirculares<strong>de</strong> rigi<strong>de</strong>z <strong>de</strong> cada lado, <strong>com</strong> 20 metros <strong>de</strong> <strong>com</strong>primento<strong>com</strong> reforço central apoiada em duas diagonais.Vãos: vão central <strong>com</strong> 15m, mais dois balanços 3 m nas extremida<strong>de</strong>saté atingir os aterros.Comprimento total: 21 metros.Elementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> eucaliptoCitriodora.Diâmetros das peças: vigas bicirculares <strong>com</strong> diâmetro médio <strong>de</strong> 35cm. Postes <strong>com</strong> diâmetro médio <strong>de</strong> 40cm.Ligações: as longarinas são <strong>com</strong> seções transversais <strong>com</strong>postas porpostes <strong>de</strong> eucalipto Citriodora, interligados por anéis metálicos ebarras rosqueadas passantes, arruelas e porcas, formando vigas bicirculares.Tratamento: contra fungos e insetos.Classe da ponte: Trem tipo para classe 36.Vista inferior <strong>de</strong>stacando asvigas duplas bicirculares e otabuleiro <strong>com</strong> postes.Vista Transversal.Seção <strong>de</strong> topo da peça.Detalhe da colocação doparafuso.<strong>Projeto</strong> da ponte sobre o ribeirão dos porcos. Fonte: HELLMEISTER (1978).O tabuleiro também é formado pela <strong>com</strong>posição <strong>de</strong> postes <strong>de</strong>eucalipto Citriodora, interligados por anéis metálicos e barrasrosqueadas passantes, arruelas e porcas, porém formando umelemento <strong>de</strong> placa. As vigas bi-circulares principais (longarinas) sãosustentadas por cabos <strong>de</strong> aço interligados aos postes.Colocação dos anéis.Vista lateral da ponte.Fonte: HELLMEISTER (1978).-Montagem da viga <strong>com</strong> seção<strong>com</strong>posta, <strong>com</strong> quatro peçasroliças.
203PONTE EM PÓRTICONOVA GRANJA VESPASIANOSeção <strong>de</strong> base da peça.Localização: Fazenda Nova Granja Vespasiano, SP.<strong>Projeto</strong>: LaMEMData do <strong>Projeto</strong> 1982Construção 1983Interessado: Cia. Cimento Portland ITAÚSistema Estrutural: Pórtico <strong>com</strong> 2 vigas laterais simplesmenteapoiadas.Vão Central: 20 metrosComprimento toal: 34 metrosEpécie: Eucalipto CitriodoraLIGAÇOES: Anéis metálicos e barras <strong>de</strong> aço roqueadasObservações: Foram utilizadas 4 vigas bi-circulares simples ao invés<strong>de</strong> apenas 2 vigas bi-circulares duplas.Seção <strong>de</strong> topo da peça.Detalhe da colocação doparafuso.Seção Composta Bicircular.Ponte em Pórtico, Nova Granja Vaspesiano.Fonte: PARTEL (1999).-Montagem da viga<strong>com</strong>posta <strong>com</strong>seção bicircular.
204Seqüência da montagem:Preparação dos sulcos paraos anéis, <strong>com</strong> serra copo.Montagem das vigas bicirculares,<strong>com</strong> os anéisinstalados.PONTE PÊNSIL NITRO QUÍMICA S/ALocalização: Rio Tietê, Guarulhos, São Paulo, SP.<strong>Projeto</strong>: LaMEM – João Cesar Hellmeister - 1976Sistema estrutural: ponte pênsil, vigas <strong>de</strong> rigi<strong>de</strong>z, dois postes <strong>de</strong>15,5m <strong>de</strong> <strong>com</strong>primento e diâmetro médio <strong>de</strong> 40cm.Vãos: vão central c/ 31m e 2 vãos externos <strong>de</strong> 15,5 m.Comprimento total: 62 metros.Elementos Estruturais: 50m³ em Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> eucaliptoCitriodora.Diâmetros das peças: vigas bicirculares <strong>com</strong> diâmetro médio <strong>de</strong> 35cm. Postes <strong>com</strong> diâmetro médio <strong>de</strong> 40cm.Ligações: as longarinas são <strong>com</strong> seções transversais <strong>com</strong>postas porpostes <strong>de</strong> eucalipto Citriodora, interligados por anéis metálicos ebarras rosqueadas passantes, arruelas e porcas, formando vigas bicirculares.Análogo ao sistema das vigas, o tabuleiro também éformado pela <strong>com</strong>posição <strong>de</strong> postes <strong>de</strong> eucalipto Citriodora,interligados por anéis metálicos e barras rosqueadas passantes,arruelas e porcas, que <strong>com</strong>põe um elemento <strong>de</strong> placa.Tratamento: contra fungos e insetos.Classe da ponte: Trem tipo para classe 12.As vigas bi-circulares principais(longarinas) são sustentadaspor cabos <strong>de</strong> aço interligadosaos postes.Instalação das vigas no vãocentral.Armação dos guarda-rodase <strong>de</strong>thalhes dosesticadores.Vista do anél instalado, naunião da viga bi-circular.Figura: <strong>Projeto</strong> da ponte pênsil. Fonte: Banco <strong>de</strong> Dados LaMEM.Placas <strong>de</strong> suspensão egrampos <strong>de</strong> fixação dos cabos.Vista frontal da ponte.Placas <strong>de</strong> base para a fixaçãodos cabos.Figura: Vista da Ponte Pêncial em fase <strong>de</strong> conclusão.vista superior do tabuleiro.A série <strong>de</strong> figuras apresentam os <strong>de</strong>talhes construtivos maisimportantes durante a execução da ponte e ampla evi<strong>de</strong>nciado esquema estático adotado, <strong>com</strong> a utilização dasvigas bi-circulares <strong>com</strong>o longarinas.Fonte: HELLMEISTER (1978).Vista inferior do tabuleiro evigas bi-circulares <strong>de</strong>rigi<strong>de</strong>z.-
205PONTE MISTA LE SENTIERFotos da estrutura da ponte:Localização: Lausanne, Suíça CH.Utilização: ponte para veículos<strong>Projeto</strong>: Natterer Bois-Consult. Etoy (CH), 1991Sistema estrutural: Ponte em placa, <strong>com</strong> tabuleiro <strong>de</strong> estrutura mista<strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça e concreto armado e protendido, <strong>com</strong> <strong>com</strong>primentototal <strong>de</strong> 13.0 m e largura total <strong>de</strong> 4,0 mDiâmetros médios: 48 a 72cmLigações: Barras <strong>de</strong> aço <strong>com</strong> øl0 mm e ganchos metálicos. As peçasrecebem uma fenda longitudinal e foram <strong>de</strong>sbastadas na superfíciepara <strong>com</strong>pensar a conicida<strong>de</strong> das peças.Legenda:Tableiro da ponte mista1. seção roliça <strong>com</strong> duasfaces serradas e doiscortes oblíquos para<strong>de</strong>scarga da força normal.2. prancha <strong>de</strong> borda emcontraplaca 70X24cm.3. prancha apoio dasbordas em carvalho.4. calço <strong>de</strong> carvalho5. pino metálico paraprotensão5a. Tubo M 125b. Peça <strong>de</strong> aplicação <strong>de</strong>protensão M 125c. flange <strong>de</strong> aço5d. capuz protetor5e. tubo plástico protetorCorte transvesal – s/ escala5f. camada <strong>de</strong> resina epóxi6. barra <strong>de</strong> aço <strong>de</strong> Φ 16mm7. barra <strong>de</strong> armadura aço<strong>de</strong> Φ 10 mm8. ligação através <strong>de</strong> chapametálica pregada9. parafuso M 1610. concreto armado 10cm11. camada <strong>de</strong> asfalto <strong>de</strong>3cmDetalhe longitudinal – s/ escalaFonte: Netterer (1998).-
206Detalhes construtivos daPonte Batalha:PONTE BATALHALocalização: Paracatu, MG.Classe da ponte: TB 45Sistema estrutural: misto ma<strong>de</strong>ira roliça e concreto armadoGeometria: retangularNúmero <strong>de</strong> vigas: 9 longarinas roliçasDiâmetro médio: Φ 43 cmConcreto: fck 18 MPaConectores: aço CA50 Φ 12,5 mm colados c/ a<strong>de</strong>sivo epóxi em“X”, espaçamento 25cm nas extremida<strong>de</strong>s e 50cm no centroLargura: 4,0 mComprimento: 20,45 m (15,0 + 5,45)Elementos Estruturais: Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> Eucalipto CitriodoraTratamento: Impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclave.Fundações: concreto armadoProvas <strong>de</strong> carga, dostabuleiros da Ponte Batalha:Vista frontal do pilar <strong>de</strong>Concreto Armado.Prova <strong>de</strong> carga no menor vãoda ponte.Vista da Ponte BatalhaProva <strong>de</strong> carga no menor vãoda ponte.Vista lateral do pilar <strong>de</strong>Concreto Armado.Vista lateralProva <strong>de</strong> carga no maior vãoda ponte.Detalhe do Conector <strong>de</strong>Aço CA50 Φ12,5mmVista inferior do tabuleiroFonte: CALIL, et al (2006).Prova <strong>de</strong> carga no vãomaior <strong>com</strong> dois veículos.-
207Seção A.A.: Muro <strong>de</strong>contenção <strong>com</strong> pedraargamassada, na cota+100,35, mais alta da ponte.PONTE CAMINHO DO MARLocalização: Cubatão,SP.Coor<strong>de</strong>nadas GPS S 23º 51’ 26,2’’ e W 46º 26’34,7”, altitu<strong>de</strong> 265mClasse da ponte: TB 30Sistema estrutural: misto ma<strong>de</strong>ira roliça e concreto armadoGeometria: esconsaNúmero <strong>de</strong> vigas: 16 longarinas roliçasDiâmetro médio: 33 cmConcreto: fck 25 MPaConectores: aço CA50 Φ12,5mm colados c/ a<strong>de</strong>sivo epóxi em“X”, espaçamento <strong>de</strong> 25cm nas extremida<strong>de</strong>s e 50cm no centroLargura: 7,2 mComprimento: 24,0 m (6,0 + 12,0 + 6,0)Elementos Estruturais: Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> Eucalipto CitriodoraTratamento: impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclaveFundações: pilares <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira e bloco <strong>de</strong> concreto armadoProva <strong>de</strong> carga nalateral direitaSeção B.B.: Sistema <strong>de</strong>contraventamento na primeirafila das colunas <strong>de</strong> seção<strong>com</strong>posta dupla (cota 99,86).Perfil do tabuleiro para o lado da encosta.Prova <strong>de</strong> carga nalateral esquerdaVista lateralSeção C.C.: Sistema <strong>de</strong>contraventamento na segundafila das colunas <strong>de</strong> seção<strong>com</strong>posta dupla (cota 99,16).Perfil do tabuleiro para o lado do vale.Vista inferior do tabuleiroSeção A.A.: Muro <strong>de</strong>contenção <strong>com</strong> pedraargamassada, na cota +98,68mais baixa da ponte.Vista superior do tabuleiro <strong>com</strong> os conectores metálicosDetalhe do Conector <strong>de</strong>Aço CA50 Φ12,5mmLigação dos contravent. c/barras roscada Φ25,4 mm.Vista da Ponte Caminho do MarFonte: CALIL et al (2006).-Detalhe <strong>de</strong> fixação dosconectores nas peças <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira roliça, no tabuleiro.
208Detalhes construvivod daPonte Capela:Concretagem do tabuleiro.PONTE CAPELALocalização: Piracicaba,SP.Coor<strong>de</strong>nadas GPS S 22º 50’ 57,1’’ e W 47º 54’ 7,9”; altitu<strong>de</strong> 472mClasse da ponte: TB 30Sistema estrutural: misto ma<strong>de</strong>ira roliça e concreto armadoGeometria: retangularNúmero <strong>de</strong> vigas: 14 longarinas roliças (diâmetro médio <strong>de</strong> 33 cm)Concreto: fck 20 MPaConectores: aço CA50 Φ25,4 mm instalados a cada 25 cmLargura: 5,0 mComprimento: 7,0 mElementos Estruturais: Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> Eucalipto CitriodoraTratamento: impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclaveFundações: pilares <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira e blocos <strong>de</strong> concreto armadoDetalhes construtivos da PonteFlorestinha:Medição topográfica.Vista superior do tabuleiro<strong>com</strong> os conectoresmetálicos.Vista da Ponte Capela.Fonte: CALIL et al (2006).Prova <strong>de</strong> carga.Pare<strong>de</strong>s <strong>de</strong> contenção <strong>de</strong>terra dos encontros.PONTE FLORESTINHALocalização: Piracicaba,SP.Coor<strong>de</strong>nadas GPS S 22º 45’ 40” e W 47º 45’ 12,5”; altitu<strong>de</strong> 450mClasse da ponte: TB 30Sistema estrutural: misto ma<strong>de</strong>ira e concretoGeometria: retangularNúmero <strong>de</strong> vigas: 12 longarinas roliçasDiâmetro médio: Φ 32 cmConcreto: fck 18 MPaConectores: aço CA50 Φ8,0 mm colados <strong>com</strong> a<strong>de</strong>sivo epóxi em “X”,espaçamento <strong>de</strong> 25 cm nas extremida<strong>de</strong>s e 50 cm no centroLargura: 4,0 mComprimento: 7,0 mElementos Estruturais: Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> Eucalipto CitriodoraTratamento: impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclaveFundações: estacas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iraArmações no tabuleiro.Detalhe das fundações.Vista da Ponte Florestinha.Fonte: CALIL et al (2006).Vista inferior do tabuleiro.-
209Detalhes <strong>de</strong> projeto Estrutural<strong>de</strong> pontes em vigas, <strong>com</strong>ma<strong>de</strong>ira roliça <strong>de</strong>reflorestamento:Seção longitudinal <strong>de</strong> ponteem vigas <strong>com</strong> ma<strong>de</strong>ira roliçaPONTE ESTRADA FLORESTALocalização: Piracicaba, SP.Classe da ponte: TB 30Sistema estrutural: vigas simples roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iraGeometria: retangularNúmero <strong>de</strong> vigas: 7 longarinas roliças (diâmetro médio <strong>de</strong> 35 cm)Largura: 5,0 mComprimento: 6,0 mElementos Estruturais: Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> Eucalipto CitriodoraTratamento: impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclaveFundações: estacas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iraDetalhes construtivosda ponte em viga:Planta do muro <strong>de</strong> contenção<strong>de</strong> terra. Posição das colunas<strong>de</strong> contraforte.Colunas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça,estaqueadas no solo, tendo<strong>com</strong>o função estrutural <strong>de</strong>contrafortes do muro <strong>de</strong>contenção <strong>de</strong> terra, nosencontros.Vista da Ponte Estrada Floresta.Tabuleiro <strong>com</strong> pranchas<strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira serrada.Vista das colunasestaqueadas, <strong>com</strong>ocontrafortes do muro <strong>de</strong>contenção <strong>de</strong> terra.Seção transversal <strong>de</strong> ponteem vigas <strong>com</strong> ma<strong>de</strong>ira roliçaVista inferior do tabuleiro.Tabuleiro <strong>de</strong> pranchas <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira serrada.Conexões.vigas-coluna, daspeças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça.Longarinas roliças. Vigas próximas, sob a região do ro<strong>de</strong>iro.Fonte: CALIL et al (2006).-Ro<strong>de</strong>iro <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira.
210Detalhes construtivos daPonte Paredão Vermelho:Cravação das estacas.PONTE PAREDÃO VERMELHOLocalização: Piracicaba,SP.Classe da ponte: TB 45Sistema estrutural: misto ma<strong>de</strong>ira roliça e concreto armadoGeometria: retangularNúmero <strong>de</strong> vigas: 11 longarinas roliçasDiâmetro médio: Φ 34 cmConcreto: fck 18 MPaConectores: aço CA50 Φ12,5mm colados c/ a<strong>de</strong>sivo epóxi em“X”, espaçamento <strong>de</strong> 25cm nas extremida<strong>de</strong>s e 50cm no centroLargura: 5,0 mComprimento: 10,0 mElementos estruturais: Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> Eucalipto CitriodoraTratamento: impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclaveFundações: estacas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iraDetalhes construtivos daPonte Ibitiruna:Detalhe do Conector <strong>de</strong>Aço CA50 Φ12,5mm,inclinados a 45º.Muro <strong>de</strong> conteções <strong>de</strong> terra,em um dos lados dosencontos, concluído.Disposição dos conectores<strong>de</strong> aço, tracionadosinclinados a 45º.Posicionamento daslongarinas.Instalação das armações.Detalhe <strong>de</strong> proteção dostopos.Vista da Ponte Paredão Vermelho.Fonte: CALIL et al (2006)PONTE IBITIRUNALocalização: Piracicaba,SP.Coor<strong>de</strong>nadas GPS S 22º 46’ 32” e W 47º 57’ 56”; altitu<strong>de</strong> 492mClasse da ponte: TB 45Sistema estrutural: misto ma<strong>de</strong>ira roliça e concreto armadoGeometria: esconsaNúmero <strong>de</strong> vigas: 12 longarinas roliçasDiâmetro médio: Φ 35 cmConcreto: fck 18 MPaConectores: aço CA50 Φ12,5 mm colados c/ a<strong>de</strong>sivo epóxiinclinados a 45º, espaçamento <strong>de</strong> 25 cm nas extremida<strong>de</strong>s e50 cm no centroLargura: 4,0 mComprimento: 6,0 mElementos Estruturais: Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> Eucalipto CitriodoraTratamento: impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclaveFundações: estacas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iraTabuleiro <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça,instalação das armaduras.Vista superior da ponte.Carreta carreagada para prova<strong>de</strong> carga.Prova <strong>de</strong> carga sem oconcreto.Prova <strong>de</strong> carga na ponte.Vista da Ponte Ibitiruna.Fonte: CALIL et al (2006).-Prova <strong>de</strong> carga final.
211Detalhes construtivosda Ponte 01:Instalação dos conectores<strong>de</strong> aço CA50 Φ12,5 mmcolados c/ a<strong>de</strong>sivo epóxi,em “X”, Nas peças <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira roliça que<strong>com</strong>põem as longarinasdo tabuleiro.PONTE 01 - CAMPUS II USPLocalização: Campus II, USP, São Carlos, SP.Coor<strong>de</strong>nadas GPS 21º 59’ 57,9” S 47º 55’ 44,7” W, altitu<strong>de</strong> 834mClasse da ponte: TB 30Sistema estrutural: misto ma<strong>de</strong>ira roliça e concreto armadoGeometria: esconsa 15ºNúmero <strong>de</strong> vigas: 22 longarinas roliçasDiâmetro médio: Φ 33 cmConcreto: fck 25 MPaConectores: aço CA50 Φ12,5 mm colados c/ a<strong>de</strong>sivo epóxi, em“X” espaçamento <strong>de</strong> 25cm nas extremida<strong>de</strong>s e 50cm no centroLargura: 10,0 mComprimento: 12,0 mElementos Estruturais: Ma<strong>de</strong>ira Rloiça <strong>de</strong> Eucalipto CitriodoraTratamento: Impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclave.Fundações: estacas, blocos e viga <strong>de</strong> distribuição em concretoarmadoDetalhes construtivosda Ponte 02:Instalação dos conectores<strong>de</strong> aço CA50 Φ12,5 mmcolados c/ a<strong>de</strong>sivo epóxi,em “X”, Nas peças <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira roliça que<strong>com</strong>põem as longarinasdo tabuleiro.Conectores e malhas <strong>de</strong> aço,instalados sobre a estrutura <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira do tabuleiro.Vista da Ponte 01 concluída.Fonte CALIL et al (2006).PONTE 02 - CAMPUS II USPConectores e malhas <strong>de</strong> aço,instalados sobre a estrutura <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira do tabuleiro.Tabuleiro da ponte,concretado.Localização: Campus II, USP, São Carlos, SP.Coor<strong>de</strong>nadas GPS 21º 59’ 58,4” S 47º 55’ 44,0” W, altitu<strong>de</strong> 833 mClasse da ponte: TB 30Sist. Est.: misto ma<strong>de</strong>ira roliça protendida e concreto armadoGeometria: esconsa 15ºNúmero <strong>de</strong> vigas: 22 longarinas roliçasDiâmetro médio: Φ 35 cmConcreto: fck 25 MPaConectores: aço CA50 Φ12,5mm colados c/ a<strong>de</strong>sivo epóxi em“X”, espaçamento <strong>de</strong> 25cm nas extremida<strong>de</strong>s e 50cm no centroLargura: 10,0 mComprimento: 12,0 mElementos Estruturais: Ma<strong>de</strong>ira Rloiça <strong>de</strong> Eucalipto CitriodoraTratamento: Impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclave.Fundações: estacas, blocos e viga <strong>de</strong> distribuição em concretoarmadoPreparo para aconcretagem.Vista lateral da ponte.Concretagem do tabuleiro.Vista inferior do tabuleiro.Vista da Ponte 02 concluída.Fonte CALIL et al (2006).-Vista inferior do tabuleiro.Tiras <strong>de</strong> <strong>com</strong>pensadoservem <strong>com</strong>o forma, paraestanquear o concreto.
212O procedimento <strong>de</strong> montagemda estrutura da cobertura doquiosque é realizado no chão.EDIFICAÇÃO DE QUIOSQUEBEAUDETTELocalização: Salt Lake City, UT, USA.Utilização: edificação <strong>de</strong> quiosque<strong>Projeto</strong>: Beau<strong>de</strong>tte Consulting Engineers Inc. - 2001Sistema estrutural: industrializado, cobertura <strong>de</strong> treliças e pórticosElementos Estruturais: Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> Pequeno DiâmetroDiâmetros: Φ12 cm e Φ15 cmLigações: chapas internas, barras rosqueadas, arruelas e porcas, epino metálico <strong>com</strong> rosca (dowel nut)Fundações: Sapatas em Concreto Armado.Maquete Eletrônica.As colunas são fixadas emplaca <strong>de</strong> base <strong>de</strong> chapa <strong>de</strong>aço, sobre às sapatas dafundação <strong>de</strong> concreto armado.Após montada a estrutura dacobertura, a mesma é içadapor caminhão munck, einstalada sobre às colunas.<strong>Projeto</strong> Estrutural: Detalhes da treliça da estrutura da cobertura.Estrutura do quiosque,concluída.<strong>Projeto</strong> Estrutural: conexão daligação vigas-coluna-banzosuperior da treliça.Anel <strong>de</strong> <strong>com</strong>pressão.Treliças da estrutura dacobertura do quiosque.Detalhes da conexão <strong>com</strong> chapas internas da ligação vigas-colunabanzosuperior da treliça da cobertura do quiosque.<strong>Projeto</strong> Estrutural: conexãodas chapas internas da ligaçãovigas-coluna-banzo superiorda treliça da cobertura.Conexão <strong>com</strong> chapas internasna ligação vigas-coluna-banzosuperior. E barras <strong>de</strong> açorosqueadas passantes naligação do banzo inferior <strong>com</strong>o banzo superior.Quiosque concluído.Fonte: Beau<strong>de</strong>tte Consulting Engineers Inc.-Ligações: chapas internas,barras rosqueadas, arruelas eporcas, e pino metálico <strong>com</strong>rosca (dowel nut).
213Anel <strong>de</strong> <strong>com</strong>pressão.QUIOSQUE DA EMBRAPALocalização: Vila Serradinho, Campo Gran<strong>de</strong> – MS.Utilização: edificação do quiosque da EMBRAPA <strong>de</strong> Campo Gran<strong>de</strong><strong>Projeto</strong>: Arquiteto Dennis Michael Deffense - 2009Sistema estrutural: Cobertura <strong>de</strong> quiosque <strong>com</strong> vigas inclinadas eescoras inclinadas.Elementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> EucaliptoDiâmetros médios: 20 cm a 30 cmLigações: Entalhes na ma<strong>de</strong>ira e fixação <strong>com</strong> pinos metálicos e barras<strong>de</strong> aço rosqueadas passantes, arruelas e porcas, inseridastransversalmente nos elementos estruturais.Fundações: Vigas inclinadas e escoras engastadas no solo.Tratamento: Impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclave.Fornecedor da ma<strong>de</strong>ira: TRAMASULDados: coletados pelo autor em visita técnica em abril <strong>de</strong> 2009Parte da cobertura Externa,sapê.Vista das saídas frontal elateral esquerda do quiosque.Estutura da união dos trêsquiosques.Estrutura <strong>com</strong> segmentos <strong>de</strong>peças roliças, para formar oarco sobre a abertura.Fachada Frontal do quiosque.Conexões <strong>com</strong> pinosmetálicos, na união dos trêsquiosques.Vista inferior da estrutura dossegmentos <strong>de</strong> peças roliças.Ligação <strong>com</strong> barras <strong>de</strong> açorosqueadas passantes,arruelas e porcas.Ligação <strong>com</strong> Pino Metálico.Fachada lateral direita do quiosque.<strong>Estruturas</strong> das vigas inclinadase escoras engastadas no solo.Estutura da união do quiosquedo fundo <strong>com</strong> o da lateraldireita.Fachada vista dos fundos do quiosque.Fonte: Fonte: Fotos do Autor em abril <strong>de</strong> 2009.-<strong>Estruturas</strong> das vigas inclinadase escoras engastadas no solo,em outro ângulo <strong>de</strong> visão.
214Planta <strong>de</strong> cobertura.<strong>Projeto</strong> estrutural: <strong>de</strong>talhesdas conexões:EDIFICAÇÃO DE GALPÃO RURALLocalização: Garnzell, Baviera, Alemanha.Utilização: edificação <strong>de</strong> galpão rural.<strong>Projeto</strong> Arquitetônico: K. Hitzler, Munich (1988)<strong>Projeto</strong> Estrutural: k. Neumaier, Landshut (1988)Sistema estrutural: Galpão tipo pórticos atirantados.Elementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira RoliçaDiâmetros médios: vigas inclinadas 2 x 22 cm; colunas: 2 x 30 cm.Ligações: chapas <strong>de</strong> aço e fixação c/ barras <strong>de</strong> aço rosqueadaspassantes, arruelas e porcas.Vão: 16,40 metros.Comprimento: 36,10 metros.Distância entre pórticos: 5,16 metros.Sistemas Estruturais Usuais<strong>de</strong> Culunas, porNATTERER (1998):Engastada na base e livreno topo.Elevação do Galpão.Apoiada na base earticulada no topo.Apoiada na base, apoiadano topo, <strong>com</strong> travamentointermediário articulado.Cobertura do galpão tipo pórtico, atirantado.Apoiada na base, apoiadano topo, <strong>com</strong> travamentointermediário engastado.Mão-francesa na base.Tirantes <strong>com</strong> barras <strong>de</strong> aço, da cobertura do pórtico.Cavalete assimétrico.Legenda do <strong>Projeto</strong>:1 Colunas <strong>com</strong> seção<strong>com</strong>posta dupla: 2 x Ф 30 cm.2 vigas inclinadas <strong>com</strong> seção<strong>com</strong>posta dupla: 2 x Ф 22 cm.3 Terças <strong>com</strong> ma<strong>de</strong>iraserrada: 18x22 (cm).Pórtico: Vigas inclinadas e colunas <strong>com</strong> seção <strong>com</strong>posta dupla.Fonte: NATTERER (1998)..-Cavalete simétrico.Poste cruzado, ou poste emX.
215EDIFICAÇÃO RESIDENCIALTRELIÇA ESPACIALDetalhes das conexões datreliça espacial:Fachada.Localização: Gozeyama, Japão.Utilização: edificação resi<strong>de</strong>ncial<strong>Projeto</strong>: Arq. Yoshitaka AkuiSistema estrutural: pórticos <strong>com</strong> cobertura <strong>de</strong> treliça espacialsustentada por quatro postes em ma<strong>de</strong>ira roliça conectados entre sipor um quadro que assegura o contraventamento.Elementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> pequeno diâmetro.Ligações: conexões especiais para ligações <strong>de</strong> treliças espaciaisApoio da estrutura portantesobre um dos postes principaisAEstrutura da cobertura: Treliçaespacial <strong>com</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça <strong>de</strong>pequeno diâmetro.Mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> sistemasestruturais <strong>de</strong> coberturas <strong>com</strong>treliças espaciais, porNATTERER (1995):Planta da cobertura.Legenda das ligações:Planta <strong>de</strong> Elevação.Fonte: NATTERER (1995)(A ) Nós, unidos por elementoem aço <strong>com</strong> placas soldadasentre si para peças <strong>com</strong> Φ10,5 cm articuladasindividualmente no interior.(B) e (C), apoio da estruturaportante sobre um dos postesprincipais <strong>com</strong> 945cm <strong>de</strong>altura.-
216Maquetes <strong>de</strong> projetos <strong>de</strong>estruturas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira:Fonte: www.zanine.<strong>com</strong>.brEDIFICAÇÃO RESIDENCIALBRASÍLIALocalização: Distrito fe<strong>de</strong>ral, Brasília, BR.Utilização: edificação resi<strong>de</strong>ncial, sobrado <strong>de</strong> dois pavimentos<strong>Projeto</strong>: Arquiteto José Zanine Caldas (1975).Sistema estrutural: Viga-colunaDistribuição Espacial: planta ortogonal coberta por um telhado emtriângulos. Aeração permanente na base da fachada (região <strong>de</strong> climaquente e úmido)Elementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira RoliçaFontes: NATTERER (1998); PARTEL (1999)-
217EDIFICAÇÃO RESIDENCIALCASA DE FÉRIASLocalização: Hakone Kanagawa, Japão.Utilização: edificação resi<strong>de</strong>ncial.<strong>Projeto</strong> Arquitetônico: Chaire Masahiro Chatini, Univesida<strong>de</strong> Técnica<strong>de</strong> Tóquio (1980).Pare<strong>de</strong>s: painéis <strong>de</strong> vedação.Sistema estrutural: Pórtico.Elementos Estruturais: peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira.Elevação: Mo<strong>de</strong>lo da estrutura tipo pórticoFachada.Legenda do projeto:1. pare<strong>de</strong> externa: 15 cm.2. colunas <strong>com</strong> peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça: 30 cm.3. peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira serrada para montantes: 50/110 mm4. porta <strong>de</strong> correr <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira.5. porta <strong>de</strong> correr <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira.6. <strong>de</strong>slizante.7. vigas <strong>com</strong> peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça: 30 cm.8. vigas inclinadas <strong>com</strong> peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira serrada: 80/180 mm9. telhasFonte: NATTERER (1998).Fachada.-
218Corte transversal. (1) ma<strong>de</strong>ira<strong>de</strong> seção semi-circular da lajemista <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira e concretoarmado, na cobertura dagaragem. Altura total da laje,23 cm.Corte transversal.Detalhe do conector metálico,embutido na peça <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>irasemi-circular, colados <strong>com</strong>a<strong>de</strong>sivo epóxi e distribuído aolongo do <strong>com</strong>primentolongitudinal da peça.EDIFICAÇÃO RESIDENCIALCLARENSLocalização: Suíça.Utilização: edificação resi<strong>de</strong>ncial<strong>Projeto</strong> Arquitetônico: Gifles Bellmanfl Clarens (CH, 1992).<strong>Projeto</strong> Estrutural: Natterer en Bois CosuIt, Etoy (CH).Sistema estrutural: Laje mista ma<strong>de</strong>ira concreto armado.Elementos Estruturais: peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>com</strong> seção semicircular.Planta baixa.Segundo NATTERER (1998), aempresa realizou uma intensaabordagem na utilização <strong>de</strong>elementos estruturais <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira nesta construção,valorizando a execução <strong>com</strong>peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> baixa<strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>.A estrutura <strong>de</strong> laje mista <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira e concreto é garantidapela instalação <strong>de</strong> um novosistema <strong>com</strong> pino metálico,ancorado em um furo nama<strong>de</strong>ira.Uma gran<strong>de</strong> vantagem <strong>de</strong>stesistema construtivo é adispensa da necessida<strong>de</strong> dautilização <strong>de</strong> painéis <strong>de</strong><strong>com</strong>pensados e sarrafos <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira para a confecção <strong>de</strong>formas para as lajes <strong>de</strong>concreto armado, pois ospróprios elementos estruturais<strong>com</strong> peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>irasemicirculares, dispostos ladoa lado, já assumem a funçãodas formas. Desta maneira, osistema <strong>de</strong> montagem érápido, reduz o <strong>de</strong>sperdício <strong>de</strong>peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, e possibilitaa agilida<strong>de</strong> no tempo <strong>de</strong>construção, pois não requermão <strong>de</strong> obra <strong>de</strong> <strong>de</strong>sforma,po<strong>de</strong>ndo a estrutura da lajeficar pronta em uma semana.Detalhe C.Corte Longitudinal. Detallhe daseção que correspon<strong>de</strong> ànervura <strong>de</strong> concreto armado,ao longo dos <strong>com</strong>primentosdos maiores vãos da laje <strong>de</strong>cobertura da garagem ,que são vairáveis,<strong>de</strong> 7,38 m à 9,0 m.Altura aproximada da camada<strong>de</strong> concreto da laje <strong>com</strong> 10cm. Altura da seção semicirculardas peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iraroliça da laje cm 13 cm.O vão da laje mista <strong>de</strong>cobertura da garagem, nadireção on<strong>de</strong> as peças semicirculares<strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira estãodistribuídas longitudinalmenteé <strong>de</strong> 6,5 m.Corte b-b.Detalhe C: Laje mista ma<strong>de</strong>ira semicircular e concreto armado.Fonte: NATTERER (1998).Fase <strong>de</strong> montagem: instalaçãodas peças semi-circulares <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira, para formar o panoda laje, e instalações dasarmaduras.Segundo NATTERER, estasnovas tecnologias são<strong>com</strong>petitivas, favorecem umamelhoria na qualida<strong>de</strong> dasconstruções <strong>de</strong> edificações, efazem parte <strong>de</strong> esforços parautilizações a<strong>de</strong>quadas <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>iras provenientes <strong>de</strong>reflorestamento, tendo umfundamental papel econômico.-
219Içamento das colunas, <strong>com</strong>caminhão muque.Fundação: aberduta paraexecução do bloco <strong>de</strong>concreto armado.EDIFICAÇÃO RESIDENCIALCIDADE JARDIMLocalização: Bairro Cida<strong>de</strong> Jardim, Campo Gran<strong>de</strong>, MS.Utilização: edificação resi<strong>de</strong>ncial, sobrado <strong>de</strong> dois pavimentos<strong>Projeto</strong>: Arquiteto André Costa - 2002Sistema estrutural: Sistema misto, laje pré-fabricada apoiada sobrevigas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira serrada e cobertura viga-coluna <strong>com</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça.Elementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> Eucalipto, vigas <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira serrada, lajes pré-fabricadas, vigas baldrame <strong>de</strong> concretoArmado.Diâmetros médios dos postes: 20 cm a 30 cmLigações: Entalhes na ma<strong>de</strong>ira e fixação <strong>com</strong> pinos metálicosFundações: Blocos em Concreto Armado.Tratamento: Impregnação <strong>de</strong> CCA da <strong>Montana</strong> Química.Fornecedor da ma<strong>de</strong>ira: TRAMASULAcabamento e proteção superficial da ma<strong>de</strong>ira: osmocolor stain da<strong>Montana</strong> Química.Dados: coletados pelo autor em visita técnica em abril <strong>de</strong> 2009.Abertura na coluna, parainstalação <strong>de</strong> viga <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iraserrada, <strong>com</strong> seção retangular.Instalação das vigas serradas,<strong>de</strong> seção retangular.Vigas baldrame: esperas <strong>de</strong>barras <strong>de</strong> Aço CA50, coladas<strong>com</strong> a<strong>de</strong>seivo eepóxi, nosfuros na base da coluna.Fachada em fase <strong>de</strong> construção.Vigas serradas, <strong>de</strong> seçãoretangular, que suportam opiso do pavimento superior.Vigas baldrame em concretoarmado, interligadas aosblocos <strong>de</strong> fundação.Trilhos das lajes pré-fabricadastreliçadas, apoiadas sobre asvigas serradas, <strong>de</strong> seçãoretangular, que <strong>com</strong>põem opiso do pavimento superior.Colunas engastadas,concluídas.Vista inferior da instalação dostrilhos da laje pré-fabricada,apoiados sobre as vigas <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira serrada.Estrutura da cobertura:vigas <strong>de</strong> respaldo e vigasinclinadas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça,terças <strong>de</strong> caibros.Fachada da edificação concluída.Fonte: www.flickr.<strong>com</strong>/photos/andre_costa/sets/72157606167215437/-Alvenaria <strong>com</strong> tijolos furados.
220Içamento das colunas, <strong>com</strong>caminhão muque.EDIFICAÇÃO RESIDENCIALITATIAIALocalização: Bairro Itatiaia, Campo Gran<strong>de</strong>, MS.Utilização: edificação resi<strong>de</strong>ncial, sobrado <strong>de</strong> dois pavimentos<strong>Projeto</strong>: Arquiteto André Costa - 2002Sistema estrutural: Sistema misto, laje pré-fabricada apoiada sobre vigas <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira serrada e viga-coluna <strong>com</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça.Elementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> Eucalipto, vigas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iraserrada, lajes pré-fabricadas, vigas baldrame <strong>de</strong> concreto Armado.Diâmetros médios dos postes: 20 cm a 30 cmLigações: Entalhes na ma<strong>de</strong>ira e fixação <strong>com</strong> pinos metálicosFundações: Blocos em Concreto Armado.Tratamento: Impregnação <strong>de</strong> CCA da <strong>Montana</strong> Química.Fornecedor da ma<strong>de</strong>ira: TRAMASULAcabamento e proteção superficial da ma<strong>de</strong>ira: osmocolor stain da <strong>Montana</strong>Química.Dados: coletados pelo autor em visita técnica em abril <strong>de</strong> 2009.Estrutura da cobertura dafachada (cumeeira).Estrutura da cobertura dafachada (Beiral).Fundação: Poste engstado embloco <strong>de</strong> concreto armado.Vista frontal da estrutura. Maquete eletrônica da residência do Itatiaia,<strong>de</strong>senvolvida pelo autor no Programa Microstation.Alvenaria <strong>com</strong> tijolos furados.Vigas baldrame em concretoarmado, interligadas aosblocos <strong>de</strong> fundação.Cobertura: Terças <strong>com</strong>caibros <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iraserrada.Colunas engastadas,concluídas.Fachada da edificação concluída.Içamento das vigas c/ talhas.Muro <strong>com</strong> MRR.Laje pré-fabricada apoiadasobre as vigas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iraserrada. Conexão <strong>de</strong> duasvigas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira serrada,apoiadas no corte do poste.Entalhe no topo da coluna. Berço <strong>de</strong> apoio para viga.Fonte: www.flickr.<strong>com</strong>/photos/andre_costa/sets/72157605403315854/-Acabamento e proteção dama<strong>de</strong>ira <strong>com</strong> osmocolorstain da <strong>Montana</strong> Química.
221Perspectiva da fachada.EDIFICAÇÃO DE LOFTBALANÇOLocalização: Campos do Jordão, SP.Utilização: edificação <strong>de</strong> loft <strong>de</strong> dois pavimentos<strong>Projeto</strong>: Arquiteto André EisenlohrSistema estrutural: colunas <strong>com</strong>o postes e vigas <strong>com</strong> seção <strong>com</strong>postapor dois elementos <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira serrada, e <strong>com</strong> contraventamentosverticais e horizontais através <strong>de</strong> tirantes <strong>de</strong> cabos <strong>de</strong> aço.Elementos Estruturais: colunas <strong>com</strong> peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça <strong>de</strong>reflorestamento e vigas <strong>com</strong> ma<strong>de</strong>ira serrada.Fundações: Blocos em ConcretoFachada frontalTirantes <strong>com</strong> cabos <strong>de</strong> aço.Elevação: lateral esquerda.Contraventamentoshorizontal, c/ cabos <strong>de</strong> aço.Lateral esquerda.Pare<strong>de</strong>s <strong>com</strong> duas placas <strong>de</strong>OSB, tipo sanduíche,dispostas a 5 cm <strong>de</strong> distância.Contraventamentosverticais, c/ cabos <strong>de</strong> aço.“A estrutura balançasem sucumbir ao vento.Cabos <strong>de</strong> aço cruzadosestabilizam a casa e dãoelasticida<strong>de</strong>, a estruturabalança sem riscos,afirma o arquiteto.”Cobertura <strong>com</strong> telhas <strong>de</strong> fibravegetal.Loft na encosta. Colunas sobre blocos <strong>de</strong> concreto.Fonte: www.casa.abril.<strong>com</strong>.br/planeta/casas/planeta_185377.shtml-Vigas <strong>com</strong> seção <strong>com</strong>postapor dois elementos.
222EDIFICAÇÃO RESIDENCIALCHALÉ CONTEMPORÂNEOLocal: Serra da Mantiqueira, São Bento do Sapucaí,SP.Utilização: edificação resi<strong>de</strong>ncial, sobrado <strong>de</strong> dois pavimentos<strong>Projeto</strong>: Arquiteto Roberto Amá (2005)Dados: coletados pelo autor em visita técnica em abril <strong>de</strong> 2009Sistema estrutural: pórticos <strong>com</strong> viga sanduíche <strong>com</strong>postas <strong>de</strong> duaspeças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira serrada externas e uma peça <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliçainterna, conectadas nas colunas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça <strong>de</strong> eucalipto.Elementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> EucaliptoLigações: conexões <strong>de</strong> aço galvanizado, parafusos e porcas.Tratamento: Impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclave.Fornecimento: Usina AraucáriaConstrução em encosta.Estrutura do salão.Telhas <strong>de</strong> aço galvanizado.Revestimentos <strong>com</strong> tijolosaparentes.Varanda: <strong>de</strong>ck <strong>de</strong> pinus.Fachada principal da edificação do chalé contemporâneo.Viga sanduíche <strong>com</strong>postas <strong>de</strong>duas peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iraserrada externas e uma peça<strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça interna,conectadas nas colunas.Para garantir a durabilida<strong>de</strong>das colunas estruturais <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira roliça, nas ligaçõesentre as colunas e os blocos<strong>de</strong> fundação, criou-se placas<strong>de</strong> base em aço galvanizado,parafusadas nas bases dascolunas, e chumbadas nosblocos <strong>de</strong> concreto. Destaforma, isolam-se as peças <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira para proteger da açãoda umida<strong>de</strong> presente no solo.Placas <strong>de</strong> base da coluna, sobre blocos <strong>de</strong> fundação.Fonte: Casa & Construção, número 41-Seção transversal <strong>de</strong> digasanduíche <strong>com</strong>postas <strong>de</strong> duaspeças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira serradaexternas e uma peça <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira roliça interna.
223EDIFICAÇÃO RESIDENCIALNATIVIDADEEstrutura da varanda.Localização: Interior <strong>de</strong> São Paulo, SP.Utilização: edificação resi<strong>de</strong>ncial, sobrado <strong>de</strong> dois pavimentos<strong>Projeto</strong> Arquitetônico: João MansurCálculo e Dimensionamento : Callia <strong>Estruturas</strong> <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>iraPlanejamento e execução e : Lock Construtura S.A.Elementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> EucaliptoLigações: Entalhes na ma<strong>de</strong>ira e fixação <strong>com</strong> pinos metálicosinseridos nos elementos estruturais viga-coluna.Tratamento: Impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclave.<strong>Estruturas</strong> das varandas embalanço.Cobertura <strong>com</strong> Treliças Howe.Mão-francesa nasextremida<strong>de</strong>s das vigas embalanço das varandas.Foto pela abertura.Terças <strong>com</strong> ma<strong>de</strong>iras roliças.Fachada do fundoEsquadrias <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iraserrada, fixadas nas vigas ecolunas.Coluna <strong>de</strong> canto, recebendoas vigas.Beirais da cobertura <strong>com</strong> terças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça.Estrutura da escada.Colunas <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s,recebendo às vigas.Colunas <strong>de</strong> canto e <strong>de</strong>extremida<strong>de</strong>s recebendo àsvigas.Placa <strong>de</strong> Base, colunaespaçada do contato <strong>com</strong> opiso.Fachada principal.Fachada lateralFonte: www.callia.<strong>com</strong>.br-Lote <strong>de</strong> peças roliças,classificadas.
224Cobertura da garagem,<strong>com</strong> duas águas.EDIFICAÇÃO RESIDENCIALCENTROLocalização: Centro, Campo Gran<strong>de</strong>, MS.Utilização: edificação resi<strong>de</strong>ncial, sobrado <strong>de</strong> dois pavimentos<strong>Projeto</strong>: Arquiteto Dennis Michael Deffense (2001)Sistema estrutural: Viga-coluna <strong>com</strong> pé direito duplo.Elementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> EucaliptoDiâmetros médios: 20 cm a 30 cmLigações: Entalhes na ma<strong>de</strong>ira e fixação <strong>com</strong> pinos metálicosinseridos nos elementos estruturais viga-coluna.Fundações: Blocos em Concreto Armado sobre estacas escavadas.Tratamento: Impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclave.Fornecedor da ma<strong>de</strong>ira: TRAMASULDados: coletados pelo autor em visita técnica em abril <strong>de</strong> 2009.Cobertura do banheiro.Cobertura da sacada da suíte.Sacada em balanço, sobreviga <strong>com</strong> seção bicircular.Viga <strong>com</strong> seção bicircular,porém sem o uso <strong>de</strong> anéis.Fachada principal da edificação resi<strong>de</strong>ncial.Escada <strong>de</strong> acesso aomezanino. <strong>com</strong> peças <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira roliça <strong>de</strong> meia seção.Guarda corpo da varanda.Viga inclinada da cobertura domezanino <strong>com</strong> a sala, apoiadano topo da coluna <strong>de</strong> canto.Varanda da entrada principal da sala <strong>de</strong> estar.Viga intermediária <strong>de</strong>travamento do pé direito duplo,apoiada nas colunas <strong>de</strong> cantoe intermediária.Cobertura da varanda <strong>de</strong>acesso à sala <strong>de</strong> estar.Aberturas na cobertura, paraentrada <strong>de</strong> iluminação natural.Sistema estrutural viga-coluna <strong>com</strong> pé direito duplo da sala <strong>de</strong> estar.Fonte: Fotos do Autor em abril <strong>de</strong> 2009.-Cobertura da sala <strong>de</strong> pédireito duplo, que fica emanexo ao mezanino.
225Conexão <strong>de</strong> uma das colunasintermediárias, da varanda.EDIFICAÇÃO RESIDENCIALCARANDÁ 3Localização: Carandá 3, Campo Gran<strong>de</strong> – MS.Utilização: edificação resi<strong>de</strong>ncial, sobrado <strong>de</strong> dois pavimentos<strong>Projeto</strong>: Arquiteto Dennis Michael Deffense (2005)Sistema estrutural: Viga-colunaElementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> EucaliptoDiâmetros médios: 20 cm a 30 cmLigações: Entalhes na ma<strong>de</strong>ira e fixação <strong>com</strong> pinos metálicosinseridos nos elementos estruturais viga-coluna.Fundações: Blocos em Concreto Armado sobre estacas escavadas.Tratamento: Impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclave.Fornecedor da ma<strong>de</strong>ira: TRAMASULDados: coletados pelo autor em visita técnica em abril <strong>de</strong> 2009.Estrutura da cobertura do hall<strong>de</strong> entrada principal. Forro <strong>com</strong>chapas <strong>de</strong> OSB.Conexão <strong>de</strong> uma das colunascentrais, da varanda.Estrutura da coberturasobre à escada.Conexão da coluna <strong>de</strong> cantoda varanda à frente.Vista geral da edificação e jardim no quintal.Estrutura da cobertura dasala social, e conexões vigacoluna,pé-direito duplo.Conexão da coluna <strong>de</strong> cantoda varanda na lateralesquerda.Colunas intermediárias e <strong>de</strong>canto da sala social.Fachada da varanda e porta <strong>de</strong> acesso à sala social.Conexão da coluna intermediária,da varanda <strong>com</strong> a salasocial, na lateral esquerda.Patamar da escada.Conexão <strong>de</strong> uma das colunascentrais, da varanda <strong>com</strong> asala social.Vidro na cobertura para entrada <strong>de</strong> iluminação natural.Estrutura da cobertura da sala social.Fonte: Fotos do Autor em abril <strong>de</strong> 2009.-Parte da fachada frontal.
226EDIFICAÇÃO RESIDENCIALCONDOMÍNIO SÍTIO DA TRIBOLocalização: Ibiúna, SP.Utilização: edificações resi<strong>de</strong>nciais, em condomínio<strong>Projeto</strong>: Arquitetos Ignácio Mesquita e José Augusto ConceiçãoElementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça e serrada <strong>de</strong>eucalipto e <strong>de</strong> pinusTratamento: eucalipto autoclavado.Condomínio Sítio da Tribo II:Corte A.A..Condomínio Sítio da Tribo I:Pare<strong>de</strong>s externas inclinadas,construídas <strong>com</strong> peçasserradas <strong>de</strong> pinus.Condomínio Sítio da Tribo I: Colunas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça, vigas<strong>com</strong>postas <strong>de</strong> duas peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira serrada externas.Condomínio Sítio da Tribo I:Colunas da garagem, <strong>com</strong>peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira.Condomínio Sítio da Tribo III: Colunas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça, vigas emãos- fracesa <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira serrada.Condomínio Sítio da Tribo II:Colunas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça,contraventadas <strong>com</strong> treliçasem X, constituídas por vigas<strong>com</strong>postas <strong>de</strong> duas peças <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira serrada externas.Condomínio Sítio da Tribo I:vigas <strong>com</strong>postas <strong>de</strong> duaspeças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira serradaexternas, conectadas notopo da Coluna <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iraroliça.Condomínio Sítio da Tribo IV: Colunas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça,vigas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira serrada.Condomínio Sítio da Tribo V:vigas <strong>com</strong>postas <strong>de</strong> duaspeças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira serradaexternas, conectadas no topoda Coluna <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça.Condomínio Sítio da Tribo V: Colunas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça, vigas<strong>com</strong>postas <strong>de</strong> duas peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira serrada externas.Fonte: http://www.bparquitetura.<strong>com</strong>.br-Condomínio Sítio da Tribo I:Varanda. Colunas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iraroliça, vigas <strong>com</strong>postas <strong>de</strong> duaspeças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira serradaexternas.
227EDIFICAÇÃO RESIDENCIALALTO DE PINHEIROSLocalização: Alto <strong>de</strong> Pinheiros, São Paulo, SP.Utilização: edificação resi<strong>de</strong>ncial, sobrado <strong>de</strong> dois pavimentos<strong>Projeto</strong>: Arquiteta Flávia RalstonSistema Estrutural: pórtico, viga-coluna e cobertura <strong>com</strong>treliças polonceau reta invertidaElementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> EucaliptoLigações: Entalhes na ma<strong>de</strong>ira e fixação <strong>com</strong> parafusos metálicosFundação: blocos e pilaretes <strong>de</strong> concreto armado.Tratamento: Impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclave.Cobertura <strong>com</strong> treliçaspolonceau reta invertida.Cobertura <strong>com</strong> treliçaspolonceau reta invertida.Varanda: estrutura <strong>de</strong>peças roliças do painél <strong>de</strong>vidro.Mezanino: Sistema estruturalviga-coluna.Pergolado e estrutura <strong>de</strong> peças roliças do painél <strong>de</strong> vidro.Pilares <strong>de</strong> concretoArmado: parte daestrutura da casa.Estrutura da escada.Coluna <strong>de</strong> eucalipto dopergolado do jardim.Pé direito duplo, <strong>com</strong>7,0 metros <strong>de</strong> altura.Varanda: cobertura <strong>com</strong> treliças polonceau reta invertida.Fonte: Casa & Construção, número 36Fachada.-
228EDIFICAÇÃO RESIDENCIALNO LITORAL ITACARÉDescritivo da obra:Localização: Itacaré, Litoral Baiano, BA.Utilização: edificação resi<strong>de</strong>ncial, térrea<strong>Projeto</strong>: Arquiteto A<strong>de</strong>mar Gustavo Sá SantosSistema estrutural: viga-coluna, cobertura e terças <strong>com</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça<strong>de</strong> eucaliptoTelhas: taubilha, telhas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira 20cmx50cm pregadas na estruturada cobertura, <strong>com</strong> pregos galvanizados.Elementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> EucaliptoTratamento: Impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclave.Proteção Externa: duas <strong>de</strong>mãos <strong>de</strong> stain1. Porta <strong>com</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong><strong>de</strong>molição.2. Toda estrutura da casa(colunas, vigas ema<strong>de</strong>iramento da cobertura),são <strong>de</strong> eucalipto tratado emautoclave e proteção <strong>com</strong>duas <strong>de</strong>mãos <strong>de</strong> stain.5. Nos quartos as telhas nãoficaram aparentes, foramutilizados forros <strong>de</strong> angelim.No topo do morro, o terreno é estreito e <strong>com</strong>prido, <strong>com</strong> o lado maiorvoltado para o mar.3. Sala <strong>de</strong> Estar Jantar.Estrutura da coberturaaparente.6. Muito usadas no litoral daBahia, as telhas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira(taubilha) 20cmx50cm, foramfixadas na estrutura dacobertura <strong>com</strong> pregosgalvanizados. A manta dasubcobertura é obrigatóriapara evitar infitrações. Foramcortadas em tiras e colocadasnos trechs em que as telhassobrepõem.7. Vista da área da piscina.Todos os ambientes tem vista para o Mar. O arquiteto, pensou nissoao <strong>de</strong>senhar a planta em três blocos (o do casal, o <strong>de</strong> estar e o doshóspe<strong>de</strong>s), organizados em torno do terraço.4. sala <strong>de</strong> jantar.Fonte: Arquitetura & Construção, Editora Abril, Dez 2005.8. Gradiis também <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iraroliça <strong>de</strong> eucalipto.-
229EDIFICAÇÃO RESIDENCIALBÚZIOSLocalização: Manguinhos, Búzios, RJ.Utilização: edificação resi<strong>de</strong>ncial<strong>Projeto</strong>: Arq. Maurício Magarão, Arq. Cilene Marx (Cadas Arq.)Ano: 2007Sistema estrutural: pórtico e viga-colunaLigações: Entalhes na ma<strong>de</strong>ira, e fixação <strong>com</strong> pinos metálicosTirante <strong>de</strong> aço, do pórtico.Fachada: estrutura do <strong>de</strong>ck sobre a piscina.Terças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira roliça,apoiadas sobre à viga,também <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça.Estrutura do <strong>de</strong>ck coberto. Ao fundo, estrutura do muro.<strong>Estruturas</strong> da residência,pórticos, <strong>com</strong>postos por vigase colunas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça.Entalhes nas conexões dasvigas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça,<strong>com</strong> às colunas.Vedação entre terças e vigas,<strong>com</strong> sarrafos.Ofurô:tora <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira.Sala <strong>de</strong> estar e jantar: cobertura <strong>com</strong> telhas cerâmicas.Conexões da base do espigão<strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça do telhado,apoiando sobre a conexão<strong>de</strong> canto das vigas<strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça.Estrutura da cobertura da sala <strong>de</strong> estar e jantar.Fonte: www.cadas.<strong>com</strong>.br-Pórticos da estrutura dacobertura do <strong>de</strong>ck,<strong>com</strong>posto por vigas <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira serrada e colunas<strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça.
230EDIFICAÇÃO RESIDENCIALPRAIA DO FORTELocalização: Praia do Forte, Salvador, BA.Utilização: edificação resi<strong>de</strong>ncial<strong>Projeto</strong>: Arquiteto David BastosSistema estrutural: PórticosElementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> Eucalipto Tratado.Ligações: Entalhes na ma<strong>de</strong>ira e fixação <strong>com</strong> pinos metálicosTratamento: Impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclave. Nos cortes e furos,foram aplicados pentox da <strong>Montana</strong> Química.Acabamento e proteção externa: Osmocolor da <strong>Montana</strong> Química.Estrutura da varanda.Estrutura da sala <strong>de</strong> jantar.Estrutura da cobertura davaranda. Beirais <strong>de</strong> 1 metro.Estrutura do corredor <strong>de</strong>acesso à sala <strong>de</strong> jantar.Plantas baixas da edificação.Terças, <strong>com</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça.Acabamento e proteção dasestruturas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>com</strong>Osmocolor da<strong>Montana</strong> Química.Área externa da varanda.Estrutura da sala <strong>de</strong> estar.Suspensa do solo por meio <strong>de</strong> palafitas, a casa se livra <strong>de</strong> umida<strong>de</strong>. Aaltura também melhora a ventilação.Fonte: Arquitetura & Construção, setembro <strong>de</strong> 2005.Pórtico c/ duchas na piscina.Estrutura da cobertura da sala<strong>de</strong> estar.-
231EDIFICAÇÃO RESIDENCIALTERRAVISTA - LOTE 14Vista frontal da estrutura davaranda <strong>de</strong> acesso à sala.Localização: Terravista, lote 14, Salvador, BA.Utilização: edificação resi<strong>de</strong>ncial<strong>Projeto</strong>: Arquiteto David BastosSistema estrutural: Pórticos e coberturas <strong>de</strong> treliça howeElementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> Eucalipto Tratado.Ligações: Entalhes na ma<strong>de</strong>ira e fixação <strong>com</strong> pinos metálicosTratamento: Impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclave.Vigas da estrutura dobanheiro.Perspectiva da estrutura davaranda <strong>de</strong> acesso à sala.Instalação <strong>de</strong> chapas <strong>com</strong><strong>de</strong>ntes estampados nasextremida<strong>de</strong>s das peças.Fachada geral da edificação. Estrutura <strong>de</strong> pórtico.Estrutura do guarda corpo dasacada, <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> reflorestamento.Conexão da estrutura davaranda <strong>com</strong> a sala.Estrutura <strong>de</strong> pórtico e estrutura da cobertura da sala <strong>com</strong> terças <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira roliça.Viga <strong>de</strong> travamento do pórticoda varanda <strong>de</strong> acesso à sala.<strong>Estruturas</strong> da garagem e dohall <strong>de</strong> entrada.Estrutura da varanda dachurrasqueira. Sofás e mesada varanda <strong>com</strong> peças roliças.Estrutura do Hall <strong>de</strong> entrada.Estrutura da cobertura davaranda da churrasqueira.Estrutura da cobertura da sala, vista <strong>de</strong> outro ângulo.Fonte: www.davidbastos.<strong>com</strong>-Iluminação da estrutura davaranda <strong>de</strong> acesso à sala.
232Estrutura da cobertura <strong>com</strong>peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira.EDIFICAÇÃO RESIDENCIALTERRAVISTA - LOTE 77Localização: Terravista, lote 77, Salvador, BA.Utilização: edificação resi<strong>de</strong>ncial<strong>Projeto</strong>: Arquiteto David BastosSistema estrutural: Pórtico, viga-coluna.Elementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> Eucalipto Tratado.Ligações: Entalhes na ma<strong>de</strong>ira e fixação <strong>com</strong> pinos metálicosTratamento: Impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclave.Viga segundária, apoiadanormalmente através <strong>de</strong>entalhe e pino metálico,lateralmete na viga principal.Estrutura da sala <strong>de</strong> jantar.Conexão da viga, através <strong>de</strong>entalhe normal à coluna.Fachada da edificação.Instalação <strong>de</strong> chapas <strong>com</strong><strong>de</strong>ntes estampados nasextremida<strong>de</strong>s das peças.Exemplo <strong>de</strong> chapas <strong>com</strong><strong>de</strong>ntes estampados naextremida<strong>de</strong> <strong>de</strong> uma viga.Estrutura da sala: Sistema estrutural viga-coluna.Conexão viga,, através <strong>de</strong>entalhe no topo da coluna.Ao fundo, mão francesa queapóia a viga <strong>de</strong> sustentaçãodo pergolado sobre a piscina.Pergolado: Sistema estrutural <strong>de</strong> pórtico.Fonte: www.davidbastos.<strong>com</strong>-Viga apoiada sobre o entalheno topo da coluna.
233As toras <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça <strong>de</strong>eucalipto, utilizadas naestrutura, foram transportadasimersas ao mar, amarradas aum barco que as rebocou atéa Ilha do Araújo.EDIFICAÇÃO RESIDENCIALilha do araújo - paratyLocalização: Ilha do Araújo, Paraty, RJ.Utilização: edificação resi<strong>de</strong>ncial, sobrado <strong>de</strong> dois pavimentos<strong>Projeto</strong>: Arquiteta Iris CarneiroConstrução: Marcos da Costa Monteiro FilhoDados: Arquitetura & Construção, Editora Abril, Set 2008.Sistema estrutural: viga-coluna e assoalhos sobre vigas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iraserrada.Elementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> EucaliptoTelhado: cobertura <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>com</strong> taubilhaPé direito: 8 metrosTratamento: Impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclave.Acabamento e proteção da ma<strong>de</strong>ira: Osmocolor Stain, da <strong>Montana</strong>Química.Apenas a área dos quartosestá apoiada diretamente nosolo, sobre uma fundação <strong>de</strong>sapata corrida. As colunas <strong>de</strong>eucalipto foram erguidas sobreo pilotis <strong>de</strong> concreto.<strong>Estruturas</strong> da varanda, <strong>com</strong>peças roliças.Detalhe dos assoalhos sobrevigas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira serrada,apoiadas na viga <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iraroliça <strong>de</strong> eucalipto.Estrutura da sala. Sistemaestrutural viga-coluna.Detalhe <strong>de</strong> uma conexão <strong>de</strong>vigas em uma coluna <strong>de</strong>extremida<strong>de</strong>.Foram utilizadas mãosfrancesas em algumasligações viga-coluna.Vista interna da sala <strong>de</strong> jantar.Detalhe <strong>de</strong> uma mãofrancesa, interligando aviga à coluna.Vista frontal da edificação. Beirais <strong>de</strong> 80 cm <strong>de</strong> profundida<strong>de</strong> evitaentrada <strong>de</strong> chuva pelo ripado longo abaixo do telhado.Fonte: Arquitetura & Construção, setembro <strong>de</strong> 2008.-A estrutura da cobertura, foiprojetada propositalmente <strong>com</strong>caibros em linha, a fim <strong>de</strong>formar um efeito listrado,espaçados a cada 15cm,dispensando a utilização dasripas. O ganho estético porémpesa no bolso, pois consomequatro vezes mais ma<strong>de</strong>iraque o sistema convencional.
234EDIFICAÇÃO RESIDENCIALLITORAL DE TRANCOSOLocalização: Litoral <strong>de</strong> Trancoso, Bahia.Utilização: edificação resi<strong>de</strong>ncial, sobrado <strong>de</strong> dois pavimentos<strong>Projeto</strong>: Arquiteto Thomas MichaelisSistema Estrutural: viga-coluna, vigas simples e vigas <strong>de</strong> seçãobicircularElementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> Eucalipto <strong>com</strong>certificação <strong>de</strong> procedência.Ligações: Entalhes na ma<strong>de</strong>ira e fixação <strong>com</strong> pinos metálicosinseridos nos elementos estruturais viga-coluna.Tratamento: Impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclave.Estrutura da varanda.Terças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça.Vigas da cobertura da sala.Estrutura do mezanino.Mirante <strong>com</strong> vista para o mar.Vigas <strong>com</strong> seção bicircular.Estrutura do quiosque <strong>com</strong>peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira.Estrutura do pergolado.Fachada, lado da piscina.Fonte: Construir Rústicas, N° 03, 2009. Casa Dois Editora.-Fachada principal.
235EDIFICAÇÃO RESIDENCIALflorianópolisLocalização: Ilha <strong>de</strong> Florianópolis, SC.Utilização: edificação resi<strong>de</strong>ncial, sobrado <strong>de</strong> quatro pavimentos<strong>Projeto</strong>: Henrique Reinach e Maurício MendonçaConstrução: Manoel L. S. Farias e Luiz Fernando Luz SilvaSistema estrutural: Sistemas <strong>de</strong> Pórticos, a parte frontal da edificaçãoa estrutura é <strong>com</strong>posta por pórticos <strong>com</strong> postes <strong>de</strong> eucalipto. As<strong>de</strong>mais áreas a estrutura é <strong>de</strong> concreto armado.Elementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> EucaliptoTratamento: Impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclave.Fornecimento da ma<strong>de</strong>ira roliça: IRPAVista interna da sala <strong>de</strong> estar.Detalhe do pórtico da lateralesquerda da edificação.Vista Frontal da edificação.Estrutura <strong>com</strong> vigas <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira roliça. Terças dacobertura <strong>com</strong> vigas ma<strong>de</strong>iraserrada.Vista dos fundos daedificação.Pergolado na piscina.Colunas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça,fixadas em pilaretes <strong>de</strong>concreto armado revestido<strong>com</strong> pedras.Para construir o mirante na cobertura da residência, a estruturafrontal da edificação foi construída <strong>com</strong> pórticos <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iraroliça. Esse <strong>de</strong>senho <strong>de</strong> cobertura disfarça a altura <strong>de</strong> 12 m.Fonte: Arquitetura & Construção, Editora Abril, Dez 2005.-Pergolado na varanda domirante.
236EDIFICAÇÃO RESIDENCIALBRANCO NATURALLocalização: Condomínio em Búzios, RJ.Utilização: Condomínio <strong>com</strong> 10 edificações resi<strong>de</strong>nciais semelhantes,<strong>com</strong> sobrados <strong>de</strong> dois pavimentos<strong>Projeto</strong> do condomínio: Zinho Paccaud; Daniel Paccaud.<strong>Projeto</strong> <strong>de</strong> personalização <strong>de</strong>sta residência: Arq. Isabella LucenaCorreia.Sistema estrutural: varandas, pergolados e coberturas, <strong>com</strong> sistemas<strong>de</strong> pórticos <strong>com</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça, <strong>de</strong>mais áreas <strong>com</strong> estruturas <strong>de</strong>concreto armado.“Aqui, a atmosfera convida a relaxar <strong>com</strong> todo o conforto.”Vista interna da varanda <strong>com</strong>pergolado.Viga inclinada da estrutura dacobertura da suíte.Verga <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça, sobrea porta <strong>de</strong> entrada principal.Fachada, padrão do condomínio, tem amplos vãosque proporciona luz natural.Planta baixa dopavimento térreo.Coluna <strong>de</strong> canto da varanda<strong>com</strong> vista para o mar.Viga inclinada da estruturada cobertura.Estrutura do pergolado <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira.Fonte: Arquitetura & Construção, Editora Abril, Mar 2009.-Planta baixa dopavimento superior.“Sustentabilida<strong>de</strong>: Um estudorecente do LaboratórioNacional Lawrence Berkeley,na Califórnia, mostrou quepintar os telhados efachadas <strong>de</strong> branco ajuda a<strong>com</strong>bater o aquecimentoglobal. Enquanto ascoberturas escuras absorvem80% do calor externo, asclaras refletem até 90% da luzsolar. Com isso, cida<strong>de</strong>s <strong>com</strong>mais telhados brancossofreriam menos <strong>com</strong> as ilhas<strong>de</strong> calor.”Fonte: www.one<strong>de</strong>greeless.org
237Montagem da estrutura, emAvaré, SP.EDETALHES CONSTRUTIVOSCALLIA ESTRUTURAS DE MADEIRALocalização: São Paulo, SP.<strong>Projeto</strong>s: Callia <strong>Estruturas</strong> <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>iraSistemas estruturais: viga-coluna, pórticos, treliças e quiosquesElementos Estruturais: Peças roliças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>iraLigações: Entalhes na ma<strong>de</strong>ira, fixação <strong>com</strong> chapas (internas eexternas) <strong>de</strong> aço galvanizadas e barras rosqueadas passantes,arruelas e porcas.Tratamento: impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclave.Cobertura <strong>de</strong> residência emBelo Horizonte, MG.Treliça Howe.Terças: Composições <strong>de</strong> raios.Ligações: barras rosqueadas.Treliça PolonceauInvertida, em Vitória ES.Encontro <strong>de</strong> vigas laterais e espigão. Foi usado um martelete para oespigão e barra rosqueada Ø1/2" para as vigas <strong>de</strong> travamento laterais.Cunha <strong>de</strong> <strong>com</strong>pressão central.Anel <strong>de</strong> <strong>com</strong>pressão central.Nó da treliça: ligação <strong>com</strong>chapa interna e parafusos.Nó da treliça: ligação <strong>com</strong>chapa externa e parafusos.Encontro <strong>de</strong> vigas duplas <strong>com</strong> pilar. Ligação <strong>com</strong> lingueta <strong>de</strong>aço galvanizado na viga inferior e uma cantoneira na vigasuperior. A viga é dupla p/ receber carga da laje treliçada.Ligação <strong>de</strong> base <strong>de</strong> coluna, emplaca <strong>de</strong> base <strong>de</strong> açogalvanizado.Beirais e terças <strong>com</strong> MRR.Pergolado e gradil <strong>com</strong> MRR.Ligações em coluna central.Fontes: www.callia.<strong>com</strong>.brwww.estruturas<strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira.blogspot.<strong>com</strong>-Placa <strong>de</strong> base <strong>de</strong> açogalvanizado: transição dobloco <strong>de</strong> concreto para acoluna <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira. Foi<strong>de</strong>senvolvida na Callia<strong>Estruturas</strong> <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira. EsteElemento eleva a coluna <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira, evitando o contato damesma c/ o concreto. Comisso a água nesta regiãoevapora rapidamente, evitandoo apodrecimento dabase da coluna.
238Alguns cuidados no projetoajudam a aumentar a vida útilda ma<strong>de</strong>ira. O arquiteto Jamescriou beirais largos, fundaçõeselevadas e um telhado <strong>com</strong>caimento perfeito, que evitaacúmulo <strong>de</strong> água na ma<strong>de</strong>ira,e o conseqüente surgimento<strong>de</strong> insetos e fungos. Asfundações e alvenarias, foramexecutadas em três meses.EDIFICAÇÃO RESIDENCIALCASA NA FAZENDALocalização: interior <strong>de</strong> São Paulo, SP.Utilização: edificação resi<strong>de</strong>ncial <strong>de</strong> casa em fazenda<strong>Projeto</strong>: Arquiteto James Lawrence ViannaCálculo Estrutural: Raphael BonanExecução: Tora Log Homes e NAJ Construções (2002)Sistema estrutural: sistema industrializado (pré-fabricado) constituídopela <strong>com</strong>posição <strong>de</strong> painéis <strong>com</strong> peças roliças e pórticos.Elementos Estruturais: vigas, colunas e painéis <strong>de</strong> MRR <strong>com</strong> diversasespécies <strong>de</strong> eucalipto: Citriodora, Urophylla, Grandis e Cloeziana.Tratamento: eucalipto autoclavado.Acabamento e proteção externa: Stain Osmocolor (<strong>Montana</strong> Química).Ligações: Entalhes na ma<strong>de</strong>ira e fixação <strong>com</strong>, parafusos passanteslongos, inseridos nos elementos estruturais.Fundações: Blocos <strong>de</strong> Concreto e baldrame <strong>de</strong> concreto c/ 40 cm <strong>de</strong>altura, que contorna a casa, e sevem <strong>de</strong> base para às toras.Nas logs tradicionais, aspróprias pare<strong>de</strong>s apóiam otelhado. Como este projeto émuito recortado, <strong>com</strong> clarabóiae painéis <strong>de</strong> vidro, foi precisoacrescentar pórticos e colunas.Em trinta dias, a equipe daTora Log Home, ergueramtodas as pare<strong>de</strong>s <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira ea estrutura do telhado.Alguns <strong>de</strong>sses pórticos,<strong>com</strong>postos por vigas ecolunas, ficam aparentes nointerior da sala, sustentandotambém as vigas do mezanino.Inspirado nas tradicionais log home americanas, a construção recorreua técnicas mo<strong>de</strong>rnas que garantem acabamento refinado e vida longaàs pare<strong>de</strong>s <strong>de</strong> toras <strong>de</strong> eucalipto, <strong>com</strong>enta o arquiteto James.Entre os troncos sobrepostos,aplica-se uma espuma <strong>de</strong>vedação, que evita osurgimento <strong>de</strong> fendas. Parareforçar a junção, sãoinstalados parafusos longosem toda a extensão da pare<strong>de</strong>passando pelas toras.Entalhes precisos, e parafusosnas conexões das peças.Estrutura da pérgula no hall <strong>de</strong>entrada: Entalhes precisos nasconexões das peças.Duas <strong>de</strong>mãos <strong>de</strong> impregnante do tipo stain (Osmocolor, da <strong>Montana</strong>Química) protegem o ma<strong>de</strong>iramento. Ele <strong>de</strong>ve ser reaplicado a cadadois anos. 'Assim, o eucalipto po<strong>de</strong> durar tanto quanto uma pare<strong>de</strong> <strong>de</strong>alvenaria', diz Lupércio Barros Lima, da construtora Tora.Fonte: Arquitetura & Construção, Edição <strong>de</strong> julho <strong>de</strong> 2003.-Na sala principal, doistroncos paralelos formam aviga inclinada, quesustentam os <strong>de</strong>graus daestrutura da escada.
239Seções transversais, dastoras, torneadas na indústria.EDIFICAÇÃO RESIDENCIALLOG HOME DE PINUSIRPA - PROJETO 1Localização: Interior <strong>de</strong> São Paulo, SP.Utilização: edificação resi<strong>de</strong>ncial<strong>Projeto</strong>: Eng. Luiz Fernando BressanSistema estrutural: estruturas <strong>com</strong>postas por painéis. O sistemaconstrutivo é industrial, pré-fabricado, tipo “Log Home” americanas.Elementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> PinusLigações: Entalhes na ma<strong>de</strong>ira. Fixação <strong>com</strong> longas barrasrosqueadas, <strong>de</strong> aço galvanizadas, instaladas em toda a extensão dapare<strong>de</strong> passando pelas toras.Tratamento: Impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclave.Fornecedor da ma<strong>de</strong>ira: IRPA, São Carlos, SPMa<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> reflorestamento,tratada <strong>com</strong> Impregnação <strong>de</strong>CCA em autoclave.Torno para peças roliças.Sistema <strong>de</strong> encaixes dosentalhes, nas toras.Entalhes para conexões nosencontros <strong>de</strong> pare<strong>de</strong>s, <strong>de</strong>construções <strong>com</strong> sistemasestruturais tipo Log Homes.Formação dos cantos daspare<strong>de</strong>s.Sala: pare<strong>de</strong>s internas.Planta baixa: casa do projeto 1Sala: pare<strong>de</strong>s internas.Ligações: Entalhes nama<strong>de</strong>ira. Fixação <strong>com</strong> longasbarras rosqueadas, <strong>de</strong> açogalvanizadas, instaladas emtoda a extensão da pare<strong>de</strong>passando pelas toras, <strong>com</strong>arruelas e porcas <strong>de</strong> apertonas extremida<strong>de</strong>s.Fachada: estrutura da varanda. Fonte:. www.casabella.etc.br-Varanda: pare<strong>de</strong>s externas.
240Seções transversais, dastoras, torneadas na indústria.EDIFICAÇÃO RESIDENCIALLOG HOME DE PINUSIRPA – PROJETO 2Localização: Interior <strong>de</strong> São Paulo, SP.Utilização: edificação resi<strong>de</strong>ncial<strong>Projeto</strong>: Eng. Luiz Fernando BressanSistema estrutural: estruturas <strong>com</strong>postas por painéis. O sistemaconstrutivo é industrial, pré-fabricado, tipo “Log Home” americanas.Elementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> PinusLigações: Entalhes na ma<strong>de</strong>ira. Fixação <strong>com</strong> longas barrasrosqueadas, <strong>de</strong> aço galvanizadas, instaladas em toda a extensão dapare<strong>de</strong> passando pelas toras.Tratamento: Impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclave.Fornecedor da ma<strong>de</strong>ira: IRPA, São Carlos, SPMa<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> reflorestamento,tratada <strong>com</strong> Impregnação <strong>de</strong>CCA em autoclave.Torno para peças roliças.Sistema <strong>de</strong> encaixes dosentalhes, nas toras.Entalhes para conexões nosencontros <strong>de</strong> pare<strong>de</strong>s, <strong>de</strong>construções <strong>com</strong> sistemasestruturais tipo Log Homes.Formação dos cantos daspare<strong>de</strong>s.Vista externa: colunas davaranda.Estrutura da varanda:colunas c/ peças roliças<strong>com</strong> seção <strong>com</strong>posta triplae vigas <strong>com</strong> seção<strong>com</strong>posta dupla.Ligações: Entalhes nama<strong>de</strong>ira. Fixação <strong>com</strong> longasbarras rosqueadas, <strong>de</strong> açogalvanizadas, instaladas emtoda a extensão da pare<strong>de</strong>passando pelas toras, <strong>com</strong>arruelas e porcas <strong>de</strong> apertonas extremida<strong>de</strong>s.Planta baixa: casa do projeto 2Fonte:. www.casabella.etc.br-Abertura <strong>com</strong> instalação <strong>de</strong>janela.
241EDIFICAÇÃO RESIDENCIAL DE KITNETLOG HOME DE PINUSIRPA - PROJETO 3Seções transversais, dastoras, torneadas na indústria.Localização: Interior <strong>de</strong> São Paulo, SP.Utilização: edificação resi<strong>de</strong>ncial<strong>Projeto</strong>: Eng. Luiz Fernando BressanSistema estrutural: estruturas <strong>com</strong>postas por painéis. O sistemaconstrutivo é industrial, pré-fabricado, tipo “Log Home” americanas.Elementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> PinusLigações: Entalhes na ma<strong>de</strong>ira. Fixação <strong>com</strong> longas barrasrosqueadas, <strong>de</strong> aço galvanizadas, instaladas em toda a extensão dapare<strong>de</strong> passando pelas toras.Tratamento: Impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclave.Fornecedor da ma<strong>de</strong>ira: IRPA, São Carlos, SPMa<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> reflorestamento,tratada <strong>com</strong> Impregnação <strong>de</strong>CCA em autoclave.Torno para peças roliças.Sistema <strong>de</strong> encaixes dosentalhes, nas toras.Entalhes para conexões nosencontros <strong>de</strong> pare<strong>de</strong>s, <strong>de</strong>construções <strong>com</strong> sistemasestruturais tipo Log Homes.Formação dos cantos daspare<strong>de</strong>s.Vista externa: conexões <strong>de</strong>cantos <strong>de</strong> pare<strong>de</strong>s.Planta baixa: casa do projeto 3Estrutura da varanda: Peçasroliças <strong>de</strong> seção <strong>com</strong>postas.Ligações: Entalhes nama<strong>de</strong>ira. Fixação <strong>com</strong> longasbarras rosqueadas, <strong>de</strong> açogalvanizadas, instaladas emtoda a extensão da pare<strong>de</strong>passando pelas toras, <strong>com</strong>arruelas e porcas <strong>de</strong> apertonas extremida<strong>de</strong>s.Fachada: sistema log homes.Fonte:. www.casabella.etc.br-Área <strong>de</strong> churrasqueira.
242EDIFICAÇÃO RESIDENCIALLOG HOME DE PINUSIRPA - PROJETO 4Seções transversais, dastoras, torneadas na indústria.Localização: Interior <strong>de</strong> São Paulo, SP.Utilização: edificação resi<strong>de</strong>ncial<strong>Projeto</strong>: Eng. Luiz Fernando BressanSistema estrutural: estruturas <strong>com</strong>postas por painéis. O sistemaconstrutivo é industrial, pré-fabricado, tipo “Log Home” americanas.Elementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> PinusLigações: Entalhes na ma<strong>de</strong>ira. Fixação <strong>com</strong> longas barrasrosqueadas, <strong>de</strong> aço galvanizadas, instaladas em toda a extensão dapare<strong>de</strong> passando pelas toras.Tratamento: Impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclave.Fornecedor da ma<strong>de</strong>ira: IRPA, São Carlos, SPMa<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> reflorestamento,tratada <strong>com</strong> Impregnação <strong>de</strong>CCA em autoclave.Torno para peças roliças.Sistema <strong>de</strong> encaixes dosentalhes, nas toras.Entalhes para conexões nosencontros <strong>de</strong> pare<strong>de</strong>s, <strong>de</strong>construções <strong>com</strong> sistemasestruturais tipo Log Homes.Formação dos cantos daspare<strong>de</strong>s.Sistema <strong>de</strong> conexões <strong>de</strong>pare<strong>de</strong>s.Planta baixa: casa do projeto 4Estrutura da varanda: pórtico<strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong> seção<strong>com</strong>posta dupla.Ligações: Entalhes nama<strong>de</strong>ira. Fixação <strong>com</strong> longasbarras rosqueadas, <strong>de</strong> açogalvanizadas, instaladas emtoda a extensão da pare<strong>de</strong>passando pelas toras, <strong>com</strong>arruelas e porcas <strong>de</strong> apertonas extremida<strong>de</strong>s.Fachada: sistema log homes. Fonte: www.casabella.etc.br-Outro ângulo <strong>de</strong> visão dopórtico.
243Seções transversais, dastoras, torneadas na indústria.EDIFICAÇÃO RESIDENCIAL DE KITNETLOG HOME DE PINUSIRPA - PROJETO 5Localização: Interior <strong>de</strong> São Paulo, SP.Utilização: edificação resi<strong>de</strong>ncial<strong>Projeto</strong>: Eng. Luiz Fernando BressanSistema estrutural: estruturas <strong>com</strong>postas por painéis. O sistemaconstrutivo é industrial, pré-fabricado, tipo “Log Home” americanas.Elementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> PinusLigações: Entalhes na ma<strong>de</strong>ira. Fixação <strong>com</strong> longas barrasrosqueadas, <strong>de</strong> aço galvanizadas, instaladas em toda a extensão dapare<strong>de</strong> passando pelas toras.Tratamento: Impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclave.Fornecedor da ma<strong>de</strong>ira: IRPA, São Carlos, SPMa<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> reflorestamento,tratada <strong>com</strong> Impregnação <strong>de</strong>CCA em autoclave.Torno para peças roliças.Sistema <strong>de</strong> encaixes dosentalhes, nas toras.Entalhes para conexões nosencontros <strong>de</strong> pare<strong>de</strong>s, <strong>de</strong>construções <strong>com</strong> sistemasestruturais tipo Log Homes.Formação dos cantos daspare<strong>de</strong>s.Sistema <strong>de</strong> conexões <strong>de</strong>pare<strong>de</strong>s.Fachada, colunas na varanda.Ligações: Entalhes nama<strong>de</strong>ira. Fixação <strong>com</strong> longasbarras rosqueadas, <strong>de</strong> açogalvanizadas, instaladas emtoda a extensão da pare<strong>de</strong>passando pelas toras, <strong>com</strong>arruelas e porcas <strong>de</strong> apertonas extremida<strong>de</strong>s.Detalhes do projeto 5. Fachada: sistema log homes.Fonte: www.casabella.etc.br-Estrutura da varanda: colunas<strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong> seção<strong>com</strong>posta tripla.
244EDIFICAÇÃO RESIDENCIALLOG HOME DE PINUSIRPA - PROJETO 6Seções transversais, dastoras, torneadas na indústria.Localização: Interior <strong>de</strong> São Paulo, SP.Utilização: edificação resi<strong>de</strong>ncial<strong>Projeto</strong>: Eng. Luiz Fernando BressanSistema estrutural: estruturas <strong>com</strong>postas por painéis. O sistemaconstrutivo é industrial, pré-fabricado, tipo “Log Home” americanas.Elementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> PinusLigações: Entalhes na ma<strong>de</strong>ira. Fixação <strong>com</strong> longas barrasrosqueadas, <strong>de</strong> aço galvanizadas, instaladas em toda a extensão dapare<strong>de</strong> passando pelas toras.Tratamento: Impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclave.Fornecedor da ma<strong>de</strong>ira: IRPA, São Carlos, SPMa<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> reflorestamento,tratada <strong>com</strong> Impregnação <strong>de</strong>CCA em autoclave.Torno para peças roliças.Sistema <strong>de</strong> encaixes dosentalhes, nas toras.Entalhes para conexões nosencontros <strong>de</strong> pare<strong>de</strong>s, <strong>de</strong>construções <strong>com</strong> sistemasestruturais tipo Log Homes.Formação dos cantos daspare<strong>de</strong>s.Detalhes do projeto 6.Fonte: www.casabella.etc.brSistema <strong>de</strong> conexões <strong>de</strong>pare<strong>de</strong>s.Ligações: Entalhes nama<strong>de</strong>ira. Fixação <strong>com</strong> longasbarras rosqueadas, <strong>de</strong> açogalvanizadas, instaladas emtoda a extensão da pare<strong>de</strong>passando pelas toras, <strong>com</strong>arruelas e porcas <strong>de</strong> apertonas extremida<strong>de</strong>s.-Estrutura da cozinha tipoamericana.
245Seções transversais, dastoras, torneadas na indústria.EDIFICAÇÃO RESIDENCIALLOG HOME DE PINUSIRPA - PROJETO 7Localização: Interior <strong>de</strong> São Paulo, SP.Utilização: edificação resi<strong>de</strong>ncial<strong>Projeto</strong>: Eng. Luiz Fernando BressanSistema estrutural: estruturas <strong>com</strong>postas por painéis. O sistemaconstrutivo é industrial, pré-fabricado, tipo “Log Home” americanas.Elementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> PinusLigações: Entalhes na ma<strong>de</strong>ira. Fixação <strong>com</strong> longas barrasrosqueadas, <strong>de</strong> aço galvanizadas, instaladas em toda a extensão dapare<strong>de</strong> passando pelas toras.Tratamento: Impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclave.Fornecedor da ma<strong>de</strong>ira: IRPA, São Carlos, SPMa<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> reflorestamento,tratada <strong>com</strong> Impregnação <strong>de</strong>CCA em autoclave.Torno para peças roliças.Sistema <strong>de</strong> encaixes dosentalhes, nas toras.Entalhes para conexões nosencontros <strong>de</strong> pare<strong>de</strong>s, <strong>de</strong>construções <strong>com</strong> sistemasestruturais tipo Log Homes.Formação dos cantos daspare<strong>de</strong>s.Sistema <strong>de</strong> conexões <strong>de</strong>pare<strong>de</strong>s.Detalhes do projeto 7.Estrutura da varanda.Ligações: Entalhes nama<strong>de</strong>ira. Fixação <strong>com</strong> longasbarras rosqueadas, <strong>de</strong> açogalvanizadas, instaladas emtoda a extensão da pare<strong>de</strong>passando pelas toras, <strong>com</strong>arruelas e porcas <strong>de</strong> apertonas extremida<strong>de</strong>s.Fachada.Fonte: www.casabella.etc.br-Colunas <strong>de</strong> peças roliças, <strong>com</strong>seção <strong>com</strong>posta tripla e vigas<strong>com</strong> seção <strong>com</strong>posta dupla
246Seções transversais, dastoras, torneadas na indústria.EDIFICAÇÃO RESIDENCIALLOG HOME DE PINUSIRPA - PROJETO 8Localização: Interior <strong>de</strong> São Paulo, SP.Utilização: edificação resi<strong>de</strong>ncial<strong>Projeto</strong>: Eng. Luiz Fernando BressanSistema estrutural: estruturas <strong>com</strong>postas por painéis. O sistemaconstrutivo é industrial, pré-fabricado, tipo “Log Home” americanas.Elementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> PinusLigações: Entalhes na ma<strong>de</strong>ira. Fixação <strong>com</strong> longas barrasrosqueadas, <strong>de</strong> aço galvanizadas, instaladas em toda a extensão dapare<strong>de</strong> passando pelas toras.Tratamento: Impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclave.Fornecedor da ma<strong>de</strong>ira: IRPA, São Carlos, SPMa<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> reflorestamento,tratada <strong>com</strong> Impregnação <strong>de</strong>CCA em autoclave.Torno para peças roliças.Sistema <strong>de</strong> encaixes dosentalhes, nas toras.Entalhes para conexões nosencontros <strong>de</strong> pare<strong>de</strong>s, <strong>de</strong>construções <strong>com</strong> sistemasestruturais tipo Log Homes.Formação dos cantos daspare<strong>de</strong>s.Sistema <strong>de</strong> conexões <strong>de</strong>pare<strong>de</strong>s.Detalhes do projeto 8.Estrutura da varanda.Ligações: Entalhes nama<strong>de</strong>ira. Fixação <strong>com</strong> longasbarras rosqueadas, <strong>de</strong> açogalvanizadas, instaladas emtoda a extensão da pare<strong>de</strong>passando pelas toras, <strong>com</strong>arruelas e porcas <strong>de</strong> apertonas extremida<strong>de</strong>s.Fachada.Fonte: www.casabella.etc.br-Colunas e vigas <strong>de</strong> peçasroliças, <strong>com</strong> seção <strong>com</strong>postatripla.
247Arquitetônico: Planta Baixa.EDIFICAÇÃO RESIDENCIALLOG HOME FRANÇALocalização: Bretagne, França.Utilização: edificação resi<strong>de</strong>ncial<strong>Projeto</strong>: Projet EST (2007)Sistema estrutural: log home industrializado.Elementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira RoliçaLigações: Entalhes na ma<strong>de</strong>ira. Fixação <strong>com</strong> longas barrasrosqueadas, <strong>de</strong> aço galvanizadas, instaladas em toda a extensão dapare<strong>de</strong> passando pelas toras.Fundações: Concreto Armado.Detalhes construtivos:Após realizada as obras <strong>de</strong>fundações, normalmente <strong>de</strong>concreto armado, sãomontadas as peças <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira roliça, que formam ospainéis das pare<strong>de</strong>sestruturais.Arquitetônico: Fachada lateral.Perspectiva 1: Estrutura daspare<strong>de</strong>s, vigas e colunas.<strong>Projeto</strong> Execução: Planta baixa.Mo<strong>de</strong>lo do encaixe daspare<strong>de</strong>s <strong>de</strong> canto.Perspectiva 2: Estrutura <strong>com</strong>acréscimo das vigas do sótão.<strong>Projeto</strong> Execução: Fachada frontal.Fase <strong>de</strong> construção das vigasdo pavimento do sótão.As peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça,são entregues embaladas.<strong>Projeto</strong> Execução: Fachada lateral.Fase <strong>de</strong> construção daestrutura da cobertura.Seção das peças roliçastorneadas na indústria.Encaixe na união daspare<strong>de</strong>s <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>s.O sistema <strong>de</strong> cobertura ver<strong>de</strong>revestidas <strong>com</strong> gramas, temsido muito utilizado na França.Vista frontal da residência.Fonte: www.projet-est.<strong>com</strong>-Vista do fundo da edificação.
248EDIFICAÇÃO RESIDENCIALlog cabinsLocalização: British Columbia, Canadá.Utilização: edificação resi<strong>de</strong>ncial, casa térrea<strong>Projeto</strong>: Arquiteto Christopher Secor - 1982Sistema estrutural: Log HomeElementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira RoliçaExemplos <strong>de</strong> projetos <strong>de</strong>Jardins Utilizando elementos<strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça <strong>de</strong>reflorestamento:Vista interna do quarto.Pare<strong>de</strong>s: toras dispostas naposição vertical.Muro <strong>de</strong> contenção <strong>de</strong>jardim.Fachada frontal.Sala <strong>de</strong> estar/jantarMuro <strong>de</strong> contenção <strong>de</strong>jardim.Fachada Lateral Esquerda.Decoração da cascata.Ducha para piscina.Passarela.Fonte:www.clarissahaas.<strong>com</strong>.brSala: Estrutura viga-coluna.Gra<strong>de</strong>s, portões...Fonte: www.christophersecor.<strong>com</strong>/Loghomes.html-
249Processo <strong>de</strong> montagem dasedificações resi<strong>de</strong>nciais:Recebimetno na obra,dos painéis pré-fabricadosdas pare<strong>de</strong>s.EDIFICAÇÕES RESIDENCIAISLOG HOME CALIFÓRNIALocalização: Califórnia, USA.Utilização: Diversos mo<strong>de</strong>los <strong>de</strong> edificações resi<strong>de</strong>nciaisConstrução: Whisper Creek Developers Inc. Log Homes-Grizzly LogBuil<strong>de</strong>rsSistema estrutural: Log Home industrializado, pórticos e viga-colunaElementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> Pinus da CalifórniaLigações: Entalhes na ma<strong>de</strong>ira, consoles metálicos e fixação <strong>com</strong>pinos metálicos, barras <strong>de</strong> aço rosqueadas, arruelas e porcas.Alguns mo<strong>de</strong>los <strong>de</strong> edificaçõesresi<strong>de</strong>nciais <strong>com</strong> o sistemaindustrializado <strong>de</strong> log homes,construído pela Whisper CreekDevelopers Inc. na Califórnia:içamento dos painéis préfabricadosdas pare<strong>de</strong>s, <strong>com</strong>auxilio <strong>de</strong> um caminhãoguindaste.Vigas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça, apoiadas em consoles metálicos,fixados nas vigas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira serrada.Posicionamento e montagemdos painéis pré-fabricados daspare<strong>de</strong>s, <strong>com</strong> auxilio <strong>de</strong> umcaminhão guindaste.Instalação do painél daestrutura que <strong>com</strong>põe ainclinação da cobertura, sobrea pare<strong>de</strong> já instalada.Sistema <strong>de</strong> pórticos, <strong>com</strong> vigas fixadas em consoles metálicos.Montagem das vigas do pisodo pavimento superior, fixadasatravés <strong>de</strong> consoles metálicos.Mesanino: consoles metálicos fixando às vigas nas colunas.Fonte: www.grizzlylogbuil<strong>de</strong>rs.<strong>com</strong>-
250Detalhes da estrutura dogalpão <strong>de</strong> dois pavimentos doateliê <strong>de</strong> artista plástico.Ligação viga inclinada-coluna<strong>de</strong> canto, cobertura do pórtico.ATELIÊ DE ARTISTA PLÁSTICOLocalização: Carandá, Campo Gran<strong>de</strong>, MS.<strong>Projeto</strong>: Arquiteto Dennis Michael Deffense (1998)Sistema estrutural: Galpão tipo pórtico <strong>com</strong> vigas inclinadasElementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> EucaliptoDiâmetros médios: 20 cm a 30 cmLigações: Conectores <strong>de</strong> chapas metálicas galvanizadas perfuradas,para ligações <strong>com</strong> pregos, em ma<strong>de</strong>ira roliça.Fechamentos: Alvenarias <strong>com</strong> tijolos cerâmicos maciços e pedras.Tratamento: Impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclave.Fornecedor da ma<strong>de</strong>ira: TRAMASULDados: coletados pelo autor em visita técnica em abril <strong>de</strong> 2009.Detalhes da estrutura daedificação <strong>de</strong> clínicaveterinária.Treças da cobertura <strong>com</strong>vigas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira serrada.Conectores <strong>de</strong> chapasmetálicas galvanizadasperfuradas, paraligações <strong>com</strong> pregos, emgalpões tipo pórtico, <strong>com</strong>ma<strong>de</strong>ira roliça.Colunas <strong>de</strong> canto eintermediária.Fachada da edificação do sobrado do ateliê <strong>de</strong> artista plástico.Fonte: Fotos do Autor em abril <strong>de</strong> 2009.Ligação viga-coluna dopavineto superior.EDIFICAÇÃO DE CLÍNICA VETERINÁRIAPavimento superior,colunas <strong>de</strong> canto eintermediária.Localização: Carandá, Campo Gran<strong>de</strong>, MS.<strong>Projeto</strong>: Arquiteto André Costa (2002)Sistema estrutural: viga-colunaElementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> EucaliptoDiâmetros médios: 20 cm a 30 cmTratamento: Impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclave.Fornecedor da ma<strong>de</strong>ira: TRAMASULDados: coletados pelo autor em visita técnica em abril <strong>de</strong> 2009.Treças da cobertura <strong>com</strong>ma<strong>de</strong>ira roliça <strong>de</strong> eucalípto.Conexão viga-coluna, vigaapoiada no topo da coluna einterligada <strong>com</strong> pino metálico<strong>de</strong> vergalhão <strong>de</strong> aço CA50.Cobertura da varanda.Fachada principal da clínica veterinária.Fonte: Fotos do Autor em abril <strong>de</strong> 2009.-Muro <strong>com</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça.
251Vista frontal da edificação.EDIFICAÇÃO DO ATELIÊlugar do artistaLocalização: Região Serrana do Rio <strong>de</strong> Janeiro, RJ.Utilização: edificação <strong>de</strong> ateliê, sobrado <strong>de</strong> três pavimentos<strong>Projeto</strong> e construção: Arquiteto Luiz Carlos Diniz (2003)Dados: Arquitetura & Construção, Editora Abril, Set 2008.Sistema estrutural: Sistema <strong>de</strong> galpão Misto, colunas e vigas <strong>de</strong>Ma<strong>de</strong>ira roliça, vigas inclinadas <strong>de</strong> estrutura metálica <strong>com</strong> perfis i, lajes<strong>de</strong> concreto pré-moldadoElementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> EucaliptoTelhado: cobertura <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>com</strong> taubilhaPé direito: 8 metrosTratamento: Impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclave.Estrutura da laje <strong>de</strong>concreto pré-moldado,apoiada sobre às vigas <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira roliça <strong>de</strong> eucalípto.cobertura <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>com</strong>taubilha.Estrutura do mezanino: laje<strong>de</strong> concreto pré-moldado,apoiada sobre às vigas <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira roliça <strong>de</strong> eucalípto.O forro do mezanino é MDF.Cozinha no subsolo:estrutura da laje da cozinhaem concreto pré-moldado,apoiada sobre às vigas <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira roliça <strong>de</strong> eucalípto.Assoalhos c/ ma<strong>de</strong>ira serrada<strong>de</strong> eucalipto, c/ 4,50mx2,70 m.Vigas metálicas inclinadas <strong>de</strong> perfil i, <strong>de</strong> 15 metros <strong>de</strong> <strong>com</strong>primento<strong>com</strong> mãos francesas do mesmo perfil, conectadasàs colunas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça <strong>de</strong> eucalípto.Fonte: Arquitetura & Construção, setembro <strong>de</strong> 2008.-Estrutura da laje davaranda em concreto prémoldado,apoiada sobre àsvigas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça <strong>de</strong>eucalípto.
252Vista lateral esquerda.Fachada envidraçada.EDIFICAÇÃO COMERCIALESCRITÓRIO DA UPM TRAMASULLocalização: Indubrasil, Campo Gran<strong>de</strong>, MS.Utilização: edificação <strong>de</strong> escritório <strong>com</strong>ercial<strong>Projeto</strong>: Arquiteto Dennis Michael Deffense (2010)Sistema estrutural: Viga-coluna inclinada e escoras inclinadas<strong>de</strong>finitivas (mãos francesas tridimensionais) da estrutura da cobertura.Elementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> EucaliptoCitriodora.Diâmetros médios: 20 cm a 30 cmLigações: Entalhes na ma<strong>de</strong>ira e fixação <strong>com</strong> barras rosqueadaspassantes (aço Ф10mm e Ф12,5mm), inseridas nos elementosestruturais vigas-coluna, fixadas <strong>com</strong> arruelas e porcas.Fundações: Colunas engastadas diretamente em Blocos <strong>de</strong> ConcretoArmado.Tratamento: Impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclave.Fornecedor da ma<strong>de</strong>ira: TRAMASULAcabamento e proteção externa das peças roliças: Osmocolor Stainda <strong>Montana</strong> Química S.A.Dados: enviados via e-mail pelo autor do projeto em abril <strong>de</strong> 2010.Escoras inclinadas (MãosFrancesas), escoram aestrutura da coberturainterna do escritório.Detalhe das conexões dasescoras inclinadas (MãosFrancesas tridimensionais),fixadas c/ barras rosqueadaspassantes, arruelas e porcas.Vigas <strong>com</strong> seção <strong>com</strong>postadupla, fixadas nas colunas,<strong>com</strong> barras <strong>de</strong> aço rosqueadaspassantes, arruelas e porcas.Vista lateral direita.Balanços reforçados <strong>com</strong>tirantes <strong>com</strong>o suspensão.Fachada principal em fase final <strong>de</strong> construção.Lixamento dos elementosestruturais <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iraroliça. Preparo paraaplicação <strong>de</strong> OsmocolorStain da <strong>Montana</strong> Química.Vista interna do escritório.À direita escoras inclinadas<strong>de</strong>finitivas (mãos francesastridimensionais), sustentam aestrutura da cobertura doescritório.Pérgolas em balanço, sobre a área <strong>de</strong> estacionamento.Sistema <strong>de</strong> instalação dosvidros da fachada <strong>com</strong>sarrafos fixados nas peçasroliças.Fase final da construção.Fachada concluída.Lavatório do banheiro.Fonte: Fotos do Autor do projeto (2010).-Barras <strong>de</strong> aço da vigabaldrame, inseridas nabase da coluna.
253Det. da estrutura da edificação<strong>com</strong>ercial <strong>de</strong> boutique.Estrutura <strong>de</strong> parte dacobertura da sala social.Detalhe do vidro na coberturapara entrada <strong>de</strong> iluminaçãonatural.EDIFICAÇÃO COMERCIALDE BOUTIQUELocalização: Jardim dos Estados, Campo Gran<strong>de</strong>, MS.<strong>Projeto</strong>: Arquiteto Artur Pérez (2002)Sistema estrutural: Viga-colunaElementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> EucaliptoDiâmetros médios: 20 cm a 30 cmLigação: entalhes na ma<strong>de</strong>ira e pinos metálicos, unindo os elementosestruturais.Fundação: Colunas engastadas nas fundações.Tratamento: Impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclave.Fornecedor da ma<strong>de</strong>ira: TRAMASULDados: coletados pelo autor em visita técnica em abril <strong>de</strong> 2009.Det. da estrutura da asa-<strong>de</strong>lta.Topo da coberturaConexão das vigas c/ a colunado canto direito da edificação.Viga principal apoiada sobre oentelhe no topo da coluna efixada <strong>com</strong> pinos metálicos <strong>de</strong>vergalhões <strong>de</strong> Aço CA50.Estrutura da cobertura c/ duasvigas inclinadas principais, edoze vigas inclinadasdispostas em forma <strong>de</strong> escama<strong>de</strong> peixe.Furação para a confecção daligação por entalhe, paraencaixe da viga <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iraroliça, no topo da coluna.Fachada principal <strong>de</strong> edificação <strong>com</strong>ercial para boutique.Fonte: Fotos do Autor em abril <strong>de</strong> 2009.EDIFICAÇÃO DE ESTANDE ASA-DELTALocal: Parque <strong>de</strong> Expo. Laucidio Coelho, Campo Gran<strong>de</strong>, MSUtilização: Edificação <strong>de</strong> estan<strong>de</strong> para exposições <strong>de</strong> produtos<strong>Projeto</strong>: Arquiteto Dennis Michael Deffense (2007)Sistema estrutural: tipo asa-<strong>de</strong>lta, <strong>com</strong> vigas inclinadas e colunasElementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> EucaliptoDiâmetros médios: 20 cm a 30 cmLigação: Barras <strong>de</strong> aço rosqueadas passantes, arruelas e porcas,inseridas transversalmente nos elementos estruturais, unindo às vigasàs colunas.Fundação: Colunas engastadas nas fundações.Tratamento: Impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclave.Fornecedor da ma<strong>de</strong>ira: TRAMASULDados: coletados pelo autor em visita técnica em abril <strong>de</strong> 2009.Conexões na ligação das duasvigas inclinadas principais, notopo da cobertura, junto aotopo das duas colunas.Vista lateral da ligação dasvigas intermediárias <strong>de</strong>travamento, <strong>com</strong> às colunas.Confecção do entalhe, paraencaixe da viga <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iraroliça, no topo da coluna.Vista frontal da ligação dasvigas intermediárias <strong>de</strong>travamento, <strong>com</strong> às colunas.Instalação do pino metálico,inserido transversalmente, noselementos estruturais.Fachada da edificação do estan<strong>de</strong> para exposições <strong>de</strong> produtos.Fonte: Fotos do Autor em abril <strong>de</strong> 2009.-Ligações <strong>com</strong> barrasrosqueadas passantes,Arruelas e porcas.
254<strong>Estruturas</strong> dos galpões <strong>com</strong>sistema estrutural tipo pórtico.EDIFICAÇÃO DE CASA NOTURNABAR TOZENLocal: Pq. <strong>de</strong> Expo. Laucidio Coelho, Campo Gran<strong>de</strong>, MS.Utilização: edificação <strong>com</strong>ercial, bar <strong>com</strong> <strong>de</strong>coração e gastronomiaindiana.<strong>Projeto</strong>: Arquiteto André Costa - 2002Sistema estrutural: Galpões laterais <strong>com</strong> Pórticos Rígidos e Coberturacentral Tipo Asa DeltaElementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> EucaliptoDiâmetros médios dos postes: 20 cm a 30 cmLigações: Entalhes na ma<strong>de</strong>ira e fixação <strong>com</strong> barras rosqueadas <strong>de</strong>aço, arruelas e porcas.Cobertura: SapéFundações: Blocos em Concreto Armado.Tratamento: Impregnação <strong>de</strong> CCA da <strong>Montana</strong> Química.Fornecedor da ma<strong>de</strong>ira: TRAMASULAcabamento e proteção superficial da ma<strong>de</strong>ira: osmocolor stain da<strong>Montana</strong> Química.Dados: coletados pelo autor em visita técnica em abril <strong>de</strong> 2009.Estrutura tipo Asa-<strong>de</strong>lta, terçasem forma <strong>de</strong> escama <strong>de</strong> peixe.Estrutura e terças <strong>de</strong>stacobertura, <strong>com</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça.Içamento das peças <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira roliça, <strong>com</strong> caminhãomuque, para montagem daestrutura do galpão.Revestimento da cobertura<strong>com</strong> sapê.Estrutura da cobertura(cumeeira) do galpão.Fachada da entrada edificação concluída.Mão Francesa <strong>de</strong>sustentação do topo dacobertura tipo asa-<strong>de</strong>lta.Acabamento e proteção dama<strong>de</strong>ira <strong>com</strong> osmocolorstain da <strong>Montana</strong> Química.Pátio interno: Galpões laterais <strong>com</strong> Pórticos Rígidos e Coberturacentral Tipo Asa Delta.Estrutura da Cobertura, <strong>com</strong>ma<strong>de</strong>ira roliça e terças <strong>com</strong>ma<strong>de</strong>ira serrada. Cobertura dogalpão, <strong>com</strong> telhas cerâmicas.Fonte: www.flickr.<strong>com</strong>/photos/andre_costa/sets/72157610865518855/Fachada frontal: Estruturada Entrada Principal, sitemaestrutural tipo asa-<strong>de</strong>lta.-
255Coluna dupla inclinada.EDIFICAÇÃO COMERCIALRESTAURANTELocalização: São Francisco, Campo Gran<strong>de</strong>, MS.Utilização: Edificação Comercial<strong>Projeto</strong> Arquitetônico: De Camilo Arquitetura (2004)Sistema estrutural: Viga-coluna duplaElementos Estruturais: Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> Eucalipto CitriodoraDiâmetros médios: 20 cm a 30 cmLigação: pino metálico inserido transversalmente nos elementosestruturais, unindo à viga as duas colunas.Fundação: Colunas duplas engastadas nas fundações.Tratamento: Impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclave.Fornecedor da ma<strong>de</strong>ira: TRAMASULDados: coletados pelo autor em visita técnica em abril <strong>de</strong> 2009Vista inferior da conexãoviga-coluna duplaSistema estruturalviga-coluna duplaPino Metálico1Φ10mm Aço <strong>de</strong> CA50.Vista da fachada principal.Detalhe do contra piso. Ecolunas duplas engastadasdiretamente no solo.Emenda da viga central,unida através <strong>de</strong> um cortetransversal inclinado <strong>com</strong>ângulo <strong>de</strong> 45°,simplesmente apoiada,sobre as vigas principais, eligadas <strong>com</strong> pino Metálico1Φ10mm <strong>de</strong> Aço CA50.Vista Geral da fachada.Concentração <strong>de</strong> umida<strong>de</strong> porcapilarida<strong>de</strong> na interfacefundação coluna.Vista inferior da conexão cujo tipo <strong>de</strong> ligação é simplesmente um pinometálico unindo à viga às duas colunas que são engastadas no solo.Fonte: Fotos do Autor em abril <strong>de</strong> 2009.-Viga central contínua,simplesmente apoiadasobre as vigas principais,ligadas <strong>com</strong> pino Metálico1Φ10mm <strong>de</strong> Aço CA50.
256Detalhes do sistema estrutural,<strong>de</strong> escoramento da estruturada cobertura, do refeitório dacatedral <strong>de</strong> Norwich:REFEITÓRIO DA CATEDRAL DENORWICHLocalização: Norwich, Inglaterra.Utilização: edificação para refeitório<strong>Projeto</strong>: Hopkins ArchitectsSistema estrutural: Escoras inclinadas <strong>de</strong>finitivas para coberturas tipotreliças espaciais.Elementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> pequeno diâmetro.Ligações: conexões especiais para treliças espaciais.Detalhes construtivos dosistema estrutural, <strong>de</strong>escoramento da estrutura dacobertura, <strong>de</strong>senvolvido pelaempresa italiana ARLAMAM:Vista interna do refeitório.Conexões metálicasgalvanizadas: articulações nasextremida<strong>de</strong>s das escoras.Vista externa do refeitório.Placa <strong>de</strong> base metálica, fixada no topo da coluna <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira.Fonte: www.hopkins.co.uk/projects/_1,139/Fachada do refeitório.Colunas <strong>com</strong> escoras<strong>de</strong>finitivas <strong>de</strong> peças <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira roliça <strong>de</strong> pequenodiâmetro, que sustentam aestrutura da cobertura.SISTEMA DE ESCORAMENTODEFINITIVO PARA ESTRUTURA DECOBERTURALocalização: Trento, Itália.Utilização: sistema <strong>de</strong> escoramento <strong>de</strong>finitivo para estrutura <strong>de</strong>cobertura.<strong>Projeto</strong>: Claudio Cattich; Lucca Gotardi.Sistema estrutural: Escoras inclinadas <strong>de</strong>finitivas para coberturas tipotreliças espaciais.Elementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> pequeno diâmetro.Ligações: conexões especiais para treliças espaciais.Sistema do escoramento daestrutura da coberturaarticulado nas extremida<strong>de</strong>sdas peças roliças <strong>de</strong> pequenodiâmetro.Vista <strong>com</strong>pleta <strong>de</strong> um sistema<strong>de</strong> escoramento <strong>de</strong>finitivo daestrutura da cobertura.Mesanino e hall <strong>de</strong> acesso.Fonte: www.hopkins.co.ukPlaca <strong>de</strong> base metálica, fixada no topo da coluna <strong>de</strong> concreto armado.Fonte: www.armalam.it-Escoramento tipo mãofrancesa, <strong>com</strong> peça roliças <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira.Fonte: www.armalam.it
257Vista do bar do hotelVista da sala <strong>de</strong> estarPARK HOTEL NOVA FRIBURGOLocalização: Nova Friburgo, RJ.Utilização: edificação <strong>de</strong> Hotelaria<strong>Projeto</strong>: Lúcio Costa – 1940; Construção: 1944Sistema estrutural: Viga-colunaElementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> EucaliptoDiâmetros médios: 25 cm para os pilares e 18 cm para as vigasLigações: Nas vigas longitudinais são executadas <strong>com</strong> braça<strong>de</strong>irasmetálicas e nos apoios ou interfaces das vigas longitudinais <strong>com</strong> ospilares, as ligações são executadas através <strong>de</strong> chapas dobradas,fixadas por parafusos e porcas.Tratamento: óleo queimado.Legenda do projeto:1 varanda2.estar3 .restaurante4.cozinha5.lavan<strong>de</strong>ria6.quarto <strong>de</strong> empregado7.sala <strong>de</strong> <strong>de</strong>scanso <strong>de</strong>empregados8.boiler9. sala <strong>de</strong> refeição <strong>de</strong>empregados10. quarto do gerente11. sala <strong>de</strong> jogos12. quarto13. <strong>de</strong>pósitoFachada sul em 2004 antes damanutenção.Com o sistema estrutural <strong>de</strong>viga-coluna, o barroteamentoem peças roliças sustenta oestrutura do pavimentosuperior. As vigas principaispara sustentação dos barrotes,acontecem longitudinalmente,<strong>com</strong> apoio hiperestático.Emendas <strong>de</strong> topo das vigas,<strong>com</strong> braça<strong>de</strong>iras.Fachada sul em julho <strong>de</strong> 2004,em manutenção.Fachada norte em 1945.A cobertura não tem tesouraem função do diâmetro oscaibros (12cm a 15cm).Fachada sul – em 2006Fonte: CARVALHO, et al (2007).Fachada norte em 2004.Historicamente, a primeiraaplicação marcante <strong>com</strong> autilização <strong>de</strong> peças roliças <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira, utilizando estesistema estrutural, emedificações urbanas no Brasilfoi à construção do Park HotelSão Clemente, em NovaFriburgo, região serrana do Rio<strong>de</strong> Janeiro, construída em1944. As fotos da fachadanorte em 1945 e em 2004,<strong>de</strong>monstram a prova concreta<strong>de</strong> que as estruturas <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira roliça, po<strong>de</strong>m ter vidaútil acima <strong>de</strong> 50 anos.Fonte: PARTEL (1999)-
258Sistema estrutural em vigacoluna<strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça,distribuídas em círculo.POUSADA DOS GUANAVERASLocalização: Ilha <strong>de</strong> Silves, Lago Canaçari, AM.Utilização: edificação <strong>de</strong> hotelaria<strong>Projeto</strong>: Arq. Severino Mário Porto; Eng. Mário Emílio RibeiroSistema estrutural: Viga-colunaElementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça.Ligações: Barras <strong>de</strong> aço rosqueadas, arruelas e porcas.Fechamento das pare<strong>de</strong>s:Alvenaria no pavimentotérreo, e no superior tábuas<strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira internamenteforradas <strong>com</strong> lambris. Todaa construção é circundadapor uma veneziana <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira.O travemento da estrutura foifeita através da conexão <strong>de</strong>barras <strong>de</strong> aço rosqueadaspaasantes, unindo duas vigasroliças externamente em cadaface lateral das quatroprimeiras fileiras das colunas.Corte esquemático.Cobetura:Cônica <strong>com</strong> telhas <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira.Nas extremida<strong>de</strong>s dos esteiosforam encaixadas as terças,sobre elas foram radialmenteassentados os caibros, quepor sua vez, sustentaram oripamento que forma aestrutura <strong>de</strong> cobertura.Observações:Prêmio IAB/RJ na categoria“Obra Construída”Prêmio “Universidad <strong>de</strong>Buenos A ires” na Bienal <strong>de</strong>Arquitetura <strong>de</strong> Buenos Aires(BA185).Sitema da cobertura.Fachada.Fonte: SOUZA (1996)-
259Detalhe executvo da ligaçãono topo das colunas, fixadas<strong>com</strong> pino <strong>de</strong> aço.EDIFICAÇÃO DE HOTELARIAPOUSADA PEDRA GRANDELocalização: Praia do Rosa, Imbituba, SC.Utilização: edificação <strong>de</strong> hotelaria<strong>Projeto</strong>: Arq. Miguel Pereira e Arq. Tagore Leite Alves Pereira.Início do projeto: 2002Conclusão da 1a fase: 2004Sistema estrutural: pórticos <strong>com</strong>postos por viga-colunaElementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> EucaliptoLigações: topo e a base das colunas são afinados, revestidos <strong>com</strong>uma cinta <strong>de</strong> cobre, e fixados <strong>com</strong> pino <strong>de</strong> aço.Fundações: as toras roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira são engastadas na laje<strong>de</strong> concreto por um inserte metálico <strong>de</strong> aço.Detalhe executivo: afinamentona base da coluna, erevestimento <strong>com</strong> cinta <strong>de</strong>cobre patinável.Conexão das ligaçõesviga-coluna. O forro dopavimento superior éformado por semitoras<strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça <strong>de</strong>pequeno diâmetro.Detalhe executivo: as colunas<strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira são engastadas nalaje <strong>de</strong> concreto por um insertemetálico (pino <strong>de</strong> aço).Detalhes <strong>de</strong> projeto executivo.Pérgolas <strong>de</strong> bambú.O topo e a base dascolunas são afinados erevestidos <strong>com</strong> uma cinta<strong>de</strong> cobre patinável paramaior proteção, além <strong>de</strong>terem suas fibrasamarradas para evitaraberturas.Fachada da pousada.Fonte: Revista Arquitetura e Urbanismo 139, artigo22237-1. PINI.Estrutura <strong>de</strong> pergolado.-
260POUSADA TEJU-AÇULocal: Pq. Nacional Marinho <strong>de</strong> Fernando <strong>de</strong> Noronha, PE.Utilização: edificação para hotelaria<strong>Projeto</strong>: Arquitetos Marco Antônio Gil Borsoi, Ruy Loreto, TerezaSimis BorsoiSistema estrutural: pórticos, viga-coluna e tipo asa-<strong>de</strong>ltaElementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> Eucalipto tratadoLigações: Entalhes na ma<strong>de</strong>ira e fixação <strong>com</strong> pinos metálicos.Fundações: Blocos em Concreto Armado.“Ao projetar a Pousada Teju-Açu, a equipe se inspirou no conceito<strong>de</strong> cabana primitiva, do aba<strong>de</strong> francês Marc-Antoine Laugier.”O partido arquitetônico faz opção por um sistema construtivoecológico, <strong>com</strong> peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira reflorestada, <strong>com</strong>o troncos <strong>de</strong>eucalipto tratado e painéis prensados. Além disso, agrega soluçõestécnicas alternativas para a captação <strong>de</strong> águas pluviais,reuso e o tratamento <strong>de</strong> águas servidas.Salão, que ocupa o piso superior da se<strong>de</strong>, não possui fechamento.Sistema estrutural tipo asa-<strong>de</strong>lta.Estrutura <strong>de</strong> PórticosVisão noturna do conjunto <strong>de</strong> bangalôs, que conformam um pátioEstrutura da varandaCom cobertura maior, a se<strong>de</strong> se diferencia dos bangalôs. Cobertura dase<strong>de</strong> <strong>com</strong> sistema estrutural tipo asa-<strong>de</strong>lta.Fonte: www.arcoweb.<strong>com</strong>.br/arquiteturaEstrutura da recepção-
261hotel club med trancosoLocal: Praia do Trancoso, Porto Seguro, Litoral Sul da Bahia.<strong>Projeto</strong>: Aflalo & Gasperini Arquitetura (2003)Cálculo Estrutura <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira : Callia <strong>Estruturas</strong> <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>iraMa<strong>de</strong>ira: esp. <strong>de</strong> eucaliptos (Citriodora, Cloeziana, Grandis eUrophylla).Ligação: Entalhes e barras <strong>de</strong> aço rosqueadas passantes, arruelas eporcas, inseridas transversalmente nos elementos estruturais, unindoàs barras das treliças às colunas. Chapas <strong>de</strong> aço externas unindo osnós das treliças. Também foram utilizadas chapas <strong>de</strong> aço internas.Tratamento: Impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclave.Fornecimento e Execução das <strong>Estruturas</strong>: TORA LOG HOMESAs estruturas são <strong>com</strong>postas p/ peças roliças c/ diferentes diâmetros.Pórtico Rígido e Vigas inclinadas em treliças.Pórtico rígido e treliças scissors.Estrutura <strong>de</strong> galpão e cobertura <strong>de</strong> treliças espaciais.Fontes: www.callia.<strong>com</strong>.br;PROJETODESIGN, Edição 285, Novembro <strong>de</strong> 2003.-
262Edificações <strong>de</strong> sobrados epassarelas sobre palafitas,no <strong>com</strong>plexo doAriaú Amazon Towers Hotel:HOTEL ARIAÚ AMAZON TOWERSLocalização: Floresta Amazônica, AM.Utilização: edificação <strong>de</strong> hotelariaSistema estrutural: Torres <strong>com</strong> sistema misto <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça ema<strong>de</strong>ira serrada. <strong>Estruturas</strong> <strong>de</strong> Héliopontos. Passarelas em palafitas ecolunas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça.Elementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça e ma<strong>de</strong>ira serrada.Vistas das torres do <strong>com</strong>plexodo hotel:Vista aérea do <strong>com</strong>plexo do Ariaú Amazon Towers Hotel.Sistema estrutual <strong>de</strong> torre, c/ colunas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça e vigas ediagonais da treliça <strong>de</strong> contraventamento c/ ma<strong>de</strong>ira serrada.Vista interna: <strong>de</strong>talhe das colunas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça.Fonte: www.ariauamazontowers.<strong>com</strong>-
263EDIFICAÇÕES DE RESORTSPOLINÉSIA FRANCESALocalização: Polinésia Francesa.Utilização: edificação <strong>de</strong> hotelariaSistema estrutural: bangalôs, quiosques e passarelas, piersElementos Estruturais: colunas <strong>com</strong> peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça, vigas <strong>de</strong>seção <strong>com</strong>postas por peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira serrada.Estrutura <strong>com</strong> colunas <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira roliça e vigas <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira roliça e ma<strong>de</strong>iraserrada, na recepção doResort Four Seasons.Estrutura <strong>de</strong> quiosque davaranda do bangalô.Resort Intercontinental Bora Bora. Polinésia Francesa.Suíte do bangalô do ResortIntercontinental Bora Bora.Conexão da coluna <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira roliça e vigas <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira roliça e serrada.Estrutura da capela do ResortFour Seasons BoraBora.Terças <strong>com</strong> peças roliças.Flats em Bangalôs, sobre colunas.<strong>Estruturas</strong> <strong>de</strong> cabanas nabeira da piscina, no ResortFour Seasons BoraBora.Terças <strong>com</strong> peças roliças.Conexões metálicas.Estrutura do quiosque <strong>de</strong> SPAno bangalô.<strong>Estruturas</strong> das passarelas <strong>de</strong> acesso aos bangalôs.-Perspectivas <strong>de</strong> bangalôs.
264Pequenas fendas transversaisna seção da peça roliça, parainstalação externa da chapametálica, <strong>de</strong> ancoragem dabarra <strong>de</strong> aço <strong>de</strong> tirante.EDIFICAÇÃO DE IGREJAdarby libraryLocalização: Darby, <strong>Montana</strong>, USA.Utilização: edificação <strong>de</strong> um galpão para capela.<strong>Projeto</strong>: Beau<strong>de</strong>tte Consulting Engineers Inc. (2001)Sistema estrutural: industrializado, cobertura <strong>de</strong> treliças atirantadasElementos Estruturais: Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> Pequeno DiâmetroDiâmetros: Φ 12 cm e Φ 15 cmLigações: conexões c/ chapas externas, barras <strong>de</strong> aço rosqueadas,arruelas, porcas, e pino metálico c/ rosca (dowel nut)Fundações: Blocos em Concreto Armado.O procedimento <strong>de</strong> montagemda estrutura da cobertura dogalpão é realizado no chão.Instalação da chapa metálicaexterna <strong>de</strong> ancoragem dabarra <strong>de</strong> aço <strong>de</strong> tirante.Estocagem das treliçasmontadas.Detalhe interno da estrutura da cobertura do galpão em construção.Chapa metálica externa paraancoragem <strong>de</strong> duas barras <strong>de</strong>aço <strong>de</strong> tirante.Após montada a estrutura datreliça da cobertura, a mesmaé içada por caminhão munck, eposteriormente instalada sobreàs colunas.Detalhe interno da estrutura da cobertura do galpão acabado.Estrutura da cobertura dogalpão concluído.Detalhe da fixação do tirante:Barra <strong>de</strong> aço <strong>com</strong> rosca naestremida<strong>de</strong>, atarrachada <strong>com</strong>arruela e porca.Colunas <strong>com</strong> seção <strong>com</strong>posta, <strong>com</strong> quatro peças roliças cada,fixadas sobre a base <strong>de</strong> concreto.Fonte: Beau<strong>de</strong>tte Consulting Engineers Inc.-Detalhes das treliçasatirantadas da estrutura dacobertura do galpão, e <strong>com</strong>forro <strong>de</strong> pinus.
265Detalhe da interface notopo das colunas <strong>de</strong>eucalípto <strong>com</strong> a estruturametálica <strong>com</strong> perfistubulares, circular apoiandoa cobertura do edifício.EDIFICAÇÃO INDUSTRIALse<strong>de</strong> administrativa darenault do brasilLocalização: São José dos Pinhais, PR.Utilização: edificação industrial, se<strong>de</strong> administrativa<strong>Projeto</strong>: Abrão Assad, Fernando Canali, Fernando Popp, ReginaldoReinert -1998Sistema estrutural: Sistema <strong>de</strong> galpão Misto <strong>com</strong>posto por <strong>Estruturas</strong><strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira roliça e <strong>Estruturas</strong> Metálicas.Elementos Estruturais: coluna <strong>com</strong> peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong>Eucalipto , vigas <strong>de</strong> estrutura metálica <strong>com</strong> perfis tubulares elongarinas <strong>com</strong> perfis i.Tratamento da ma<strong>de</strong>ira: Impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclave.O prédio administrativo tem pilares <strong>de</strong> eucalipto tratado e estruturametálica tubular circular apoiando a cobertura do edifício.Conexão no topo da coluna <strong>de</strong>eucalipto <strong>com</strong>posta <strong>de</strong> quatropostes e a interface <strong>com</strong> aestrutura metálica <strong>com</strong> perfistubulares.A se<strong>de</strong> administrativa tem arquitetura mo<strong>de</strong>rna e, <strong>com</strong> suas pare<strong>de</strong>senvidraçadas e colunas <strong>de</strong> eucalipto, se integra à paisagem local.Detalhe da base da coluna.Detalhe das colunas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça <strong>de</strong> eucalípto.Fonte: Revista Finestra n°23, 2000.-Coluna <strong>com</strong>posta <strong>com</strong>quatro postes <strong>de</strong> eucalípto.
266Detalhe da grelha <strong>de</strong> vigas<strong>de</strong> dupla seção <strong>com</strong> peçasroliças <strong>de</strong> pequenodiâmetro e dos tirantes <strong>de</strong>aço <strong>de</strong> 16mm.Tirante chegando no nó.CRECHE MUNICIPAL SÃO PAULOLocalização: São Paulo, SP.Edificação: Creche Municipal <strong>de</strong> São Paulo<strong>Projeto</strong> : Argeplan ArquiteturaCálculo Estrutural e Execução : Callia <strong>Estruturas</strong> <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>iraSistema estrutural: estrutura <strong>de</strong> treliça tridimensional em forma <strong>de</strong>árvore.Elementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> EucaliptoLigação: Entalhes e barras <strong>de</strong> aço rosqueadas passantes,arruelas e porcas, inseridas transversalmente nos elementosestruturais, unindo às barras das treliças às colunas.Tratamento: Impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclave.Segundo CALLIA (2009),este é o <strong>de</strong>talhe <strong>de</strong> número1 da série <strong>de</strong> <strong>de</strong>talhes. Éuma base metálica paracoluna que serve <strong>com</strong>otransição do concreto paraa ma<strong>de</strong>ira. Esta basemetálica, galvanizada àfogo, foi <strong>de</strong>senvolvida naCALLIA ESTRUTURAS epossui algumascaracterísticas especiais.A "cruz" faz <strong>com</strong> queeventuais esforços <strong>de</strong>momento ajam sobre asfundações, concentrando acarga axial.Emenda próxima ao nó, naviga superior <strong>de</strong> duplaseção no primeiro trecho.Sistema estrutural em árvore <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong>pequeno diâmetro, apoiadas nas colunas.Emenda próxima ao nó, naviga inferior <strong>de</strong> dupla seçãono segundo trecho.Fase <strong>de</strong> construção da estrutura.Além disso, o maisimportante, é que ela elevao pilar <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira do solo,evitando o contato domesmo <strong>com</strong> o concreto.Com isso a água nestaregião evaporarapidamente, evitando oapodrecimento do pé dopilar.Colunas que apóiam ossistemas <strong>de</strong> árvore.Entalhes e barras <strong>de</strong> açorosqueadas passantes,arruelas e porcas, unindoàs barras das treliças àscolunas.Os quadros da cobertura são contraventados <strong>com</strong> tirantes <strong>de</strong>aço <strong>de</strong> Ø5/8" (16mm).Fonte: www.callia.<strong>com</strong>.brMo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> conexão para osistema estrutural emárvore, para peças roliças<strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> pequenodiâmetro.Fonte: NATTERER (1998).
267Tabuleiro da Passarela.-UNIVERSIDADE LIVRE DOMEIO AMBIENTELocalização: Rua Victor Benato - Pilarzinho, Curitiba, PR.<strong>Projeto</strong>: Arquiteto Domingos Bongestabs; Engenheiro Renato KimioKoga (1992).Sistema estrutural: <strong>com</strong>posta <strong>de</strong> colunas, vigas e diagonais <strong>com</strong>o mãofrancesa.Elementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> Reflorestamentoeucalipto Citriodora.Diâmetros das peças: 20 a 30 cm.Tratamento: <strong>com</strong> K33 em autoclave, e para acabamento e proteçãoexterna Osmocolor.Ligações: todos os elementos das ligações são em aço galvanizado,tais <strong>com</strong>o, barras rosqueadas passantes, arruelas e porcas.Dados: coletados pelo autor em visita técnica em outubro <strong>de</strong> 2009Passarelas e escada <strong>de</strong>acesso à encosta.Contraventementos.Colunas, vigas e diagonais.Colunas <strong>com</strong> seção dupla.Det. da ligação do nó.Detalhes das colunas,vigas e diagonais.Bases da coluna emcontato direto <strong>com</strong> o solo.Figura: Detalhes do projeto arquitetônico.Fonte: PARTEL (1999).Emendas das colunas.Vista inferior das passarelas.Umida<strong>de</strong> nas bases dascolunas.Figura: Fachada principal.Fonte: Fotos do Autor tirada em visita técnica em outubro <strong>de</strong> 2009.-Mão francesa.
268Grelha que <strong>com</strong>põe aestrutura do piso do PavilhãoDon Duane Willian.EDIFICAÇÕES DO PARQUE AMBIENTALALCOA - POÇOS DE CALDASLocalização: Poços <strong>de</strong> Caldas, MG.Utilização: edificações do Parque Ambiental ALCOA–Poços <strong>de</strong> Caldas<strong>Projeto</strong> Arquitetônico: Arq. Marcio José Ferraz da Silva (1993)Responsável técnico: Eng. Luiz Moretti (1993)Sistemas estruturais: grelhas; viga-coluna; pórticosElementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça, Eucalipto CitriodoraDiâmetros médios: 20 cm a 30 cmLigações: Entalhes na ma<strong>de</strong>ira, conexões metálicas tipo console,conexões <strong>com</strong> chapas metálicas externas, conexões em laço, efixação <strong>com</strong> barras <strong>de</strong> aço passantes, arruelas e porcas, inseridas noselementos estruturais <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça.Fundações: engastamento direto em blocos <strong>de</strong> concreto.Tratamento: Impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclave.Dados: coletados pelo autor, <strong>com</strong> o i<strong>de</strong>alizador do projeto Don DuaneWilliams, e <strong>com</strong> o coor<strong>de</strong>nador do projeto Paulo Fernando Junqueira,em visita técnica em abril <strong>de</strong> 2010.Detalhe da coluna <strong>de</strong> canto.Peças roliças da grelha que<strong>com</strong>põem a estrutura do piso,apoiadas sobre às vigassecundárias, que transferemàs cargas verticais para asvigas principais e estas paraas colunas.Vista das conexões <strong>com</strong>chapas externas, parafusadas<strong>com</strong> barras <strong>de</strong> açorosqueadas passantes,arruelas e porcas, unindoàs vigas secundáriasàs vigas principais.Vista do Pavilhão Don Duane Willians (10mx10m).Detalhe das conexõesmetálicas tipo consoles,parafusados <strong>com</strong> barras <strong>de</strong>aço rosqueadas passantes,arruelas e porcas, que unemas vigas da estrutura dopiso à coluna <strong>de</strong> canto.Detalhes das vigas fixadasna coluna central.Vista do Pavilhão da Biblioteca (10mx10m).Estrutura da passarelaexterna.Conexões metálicas tipoconsoles, que unem as vigasprincipais, da estrutura <strong>de</strong>grelha do piso, à colunacentral.Conexões metálicas tipo consoles, que unem asvigas da estrutura da cobertura à coluna central.Fonte: Fotos do Autor em abril <strong>de</strong> 2010.-Emenda da coluna doguarda corpo.
269Fechamento <strong>com</strong> painéis <strong>de</strong>ossatura <strong>de</strong> eucalipto serradorevestidos por chapas <strong>de</strong><strong>com</strong>pensado lambris <strong>de</strong> pinustratado, e em toras <strong>de</strong>eucalipto sobrepostas, outros<strong>com</strong>ponentes <strong>com</strong>o, forros,assoalhos batentes, portas ejanelas em eucalipto serrado.CASA DO HORTOUFSCARLocalização: Universida<strong>de</strong> fe<strong>de</strong>ral <strong>de</strong> São Carlos, SP.Utilização: edificação em horto florestalConstrutor: mão <strong>de</strong> obra UFSCARSistema estrutural: modular (3m x 3m) Viga-colunaElementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> EucaliptoLigações: furos nas colunas e espigas nas extremida<strong>de</strong>s das vigas,<strong>de</strong>sbaste e retirada <strong>de</strong> costaneira <strong>de</strong> uma a quatro faces nas colunaspara receberem as interfaces <strong>com</strong> os painéis e vigas; e nas vigas umaou duas faces planas para receberem as interfaces <strong>com</strong> piso e ospainéis. Foram utilizados entalhes e cavilhas em forma <strong>de</strong> tarugos.Tratamento: vácuo pressão em autoclave.Elementos estruturais<strong>com</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong>Reflorestamento, <strong>com</strong> osseguintes diâmetros médios:para as vigas e colunas Φ 20cm, caibros roliços Φ 10 cm,e para as terças roliças<strong>com</strong> Φ 15cm.Na cobertura, os caibrosroliços, foram niveladosna face superior.Perspectiva: Detalhes dos elementos estruturais.Legenda dos elementos estruturais:1. Fundação em pilar tratado cravado em concreto2. Esqueleto estrutural modular (3m x 3m)3. Piso em barrotes + assoalho <strong>de</strong> eucalipto4. Sistema <strong>de</strong> pamëis sanduíche para vedação A5. Cobertura em caibros roliços + serrados + forro <strong>de</strong> eucalipto6. Área para banheiro e WCFundações:camada <strong>de</strong> reguiarização 110fundo dos furos <strong>com</strong> umacamada <strong>de</strong> concreto <strong>com</strong> ferro<strong>de</strong> distribuição prumagem dospilares contínuos <strong>de</strong> eucaliptoe preenchimento dos furos<strong>com</strong> concreto. A profundida<strong>de</strong>da escavação varia segundo ocaimento do terreno e o bloco<strong>de</strong> concreto se eleva a 50cmdo solo, formando umatransição do pilar <strong>com</strong> o solo.Legenda dos <strong>de</strong>talhes daligação viga-coluna:1. Pilar Φ topo 18 cm <strong>com</strong>padronização (Φ 18cm) naregião da ligação e no<strong>com</strong>primento <strong>com</strong> seçãovariável;2. Viga Φ topo 18 cm <strong>com</strong>padronização (Φ 18cm) nasextremida<strong>de</strong>s e <strong>com</strong><strong>com</strong>primento 3,12m;3. Espiga 5x18x6cm;4. Cunha 1,8x2,8x12cm;5. Proteção do rasgo5x20x10cm;Detalhes da ligação viga-coluna.Fonte: PARTEL (1999)-
270Detalhes do projeto da Casa<strong>de</strong> Chá no Jardim Botânico:JARDIM BOTÂNICO DE BRASÍLIACASA DE CHÁLocalização: Jardim Botânico, Brasília, Distrito Fe<strong>de</strong>ral, BR.Utilização: edificação <strong>com</strong>ercial<strong>Projeto</strong>: Arq. Leda Maria Vasconcelos Furtado, Arq. Roberto Leconte<strong>de</strong> Mello e Eng. Júlio Eustáquio <strong>de</strong> Melo - 1994Sistema estrutural: Pórtico V (colunas inclinadas para fora)Elementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> Eucalipto GrandisTratamento: vácuo pressão em autoclave.Detalhes do projeto doOrquidário no Jardim Botânico:Planta Baixa: Pav. Térreo.Planta Baixa: Pav. Térreo.Perspectiva da estrutura da Casa <strong>de</strong> Chá.Legenda da Perspectiva:1. Terça Lateral2. Terça Cumeeira3. ContraventamentoFonte: PARTEL (1999)Planta Baixa: PavimentoSuperior.Legenda das PlantasBaixa:1. salão2. loja3. salão4. salão <strong>de</strong> chá5. cozinha6. barJARDIM BOTÂNICO DE BRASÍLIAORQUIDÁRIOLocalização: Jardim Botânico, Brasília, Distrito Fe<strong>de</strong>ral, BR.Utilização: edificação <strong>de</strong> estufa <strong>de</strong> mudas <strong>de</strong> orquí<strong>de</strong>as<strong>Projeto</strong>: Arq. Leda Maria Vasconcelos Furtado, Arq. Roberto Leconte<strong>de</strong> Mello e Eng. Júlio Eustáquio <strong>de</strong> Melo - 1994Sistema estrutural: Pórtico (colunas inclinadas para <strong>de</strong>ntro)Elementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> EucaliptoDiâmetros médios: Φ 30 cmLigações: Redução por entalhes, através da utilização <strong>de</strong> vigas duplasTratamento: secagem ao ar livre, vácuo pressão em autoclave.Planta Baixa: PavimentoSuperior.Legenda das Plantas Baixa:1. Jardim2. Galeria3. Espelho d’água4. Depósito5. MezaninoA Alvenaria no pavimentotérreo, e no superior é <strong>com</strong>painel sanduíche <strong>de</strong><strong>com</strong>pensado naval.Toda a construção écircundada por umaveneziana <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>com</strong>im <strong>de</strong> altura a 2,1m dopiso.Perspectiva da estrutura do Orquidário.Fonte: PARTEL (1999).Para o fechamento, foramutilizados alvenaria, tela <strong>de</strong>sombreamento evenezianas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira.-
271Fundações: Brocasin<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong> concreto,sobre pilotis <strong>de</strong> torasposicionados através <strong>de</strong>dispositivo metálico, osistema <strong>de</strong> barroteamento(16cm sobre viga principal)22cm recebe o <strong>de</strong>ck(interno) e assoalhos(interno). As ligaçõesestruturais são em cavilhas.RESERVA FLORESTAL LINHARSEDIFICAÇÃO DE ALOJAMENTOLocalização: Reserva Florestal Linhares, Espírito Santo.Utilização: edificação <strong>de</strong> alojamento<strong>Projeto</strong>: Arq. Kátia Serejo; Amélia Gama; Eng. Akemi Ino - 1992Sistema estrutural: Pare<strong>de</strong>s autoportantes em toras sobrepostas <strong>com</strong>encaixe macho e fêmea.Elementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> Eucalipto <strong>de</strong>várias espécies, Grandis, Citriodora, Urophylla.Ligações: na sobreposição <strong>de</strong> toras corte longitudinal em macho efêmea encaixe tipo “V” e “A”. No cruzamento o transpasse <strong>de</strong> toras umsim e outro não <strong>com</strong> entalhe curvo no topo.Tratamento: Impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclave.Fechamento: Esquadrias <strong>de</strong>vidro posicionado entre ospilares e parte inferior emtoras sobrepostasencaixadas também entreos pilares.Cobertura: Espigões ecaibros todos em Eucaliptoroliço entalhados, <strong>com</strong>forraçãosobre os caibros e sobreestes o ripamento etelhas cerâmicas, tipofrancesa.AREA UMIDA: Revestidaem chapa <strong>de</strong> cimentoamianto parafusada nosmontantes embutidos napare<strong>de</strong> <strong>de</strong> toras, <strong>com</strong> umapintura impermeabilizante(esmalte sintético).Acabamento: Pare<strong>de</strong>sexternas, internas e o pisoforam raspilhados, lixadosencerados <strong>com</strong> cera mista(cera <strong>de</strong> carnaúba (cerabranca e gasolina). Asesquadrias receberam pinturapentox e cera.RESERVA FLORESTAL DE LINHARESSALÃO DE JOGOSLocalização: Reserva Florestal Linhares, Espírito Santo.Utilização: edificação <strong>de</strong> salão <strong>de</strong> jogos<strong>Projeto</strong>: Arq. Kátia Serejo; Amélia Gama; Eng. Akemi Ino - 1992Sistema estrutural: viga-coluna em planta octogonal <strong>com</strong> quadro <strong>de</strong>tração, em ma<strong>de</strong>ira roliço, amarrando os topos dos oito pilares naparte central, o lanternim conforma sobre o quadro <strong>de</strong> <strong>com</strong>pressão.Elementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> Eucalipto <strong>de</strong>várias espécies, Grandis, Citriodora, Urophylla.Diâmetros médios, viga e colunas Φ 22 cm.Ligações: entalhes na ma<strong>de</strong>ira e fixação <strong>com</strong> barras <strong>de</strong> açorosqueadas passantes Φ 16mm, arruelas, porcas, e cavilhas.Tratamento: Impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclave.Piso Elevado,internamente em assoalhoe externamente em <strong>de</strong>cksobre vigamentos principaise secundários em Eucaliptoroliço (ligações utilizandocavilhas e parafusos).Corte transversal da viga.Detalhe da seção tranveersal,do tipo <strong>de</strong> corte longitudinalexecutado na serraria.Fachada do Salão <strong>de</strong> Jogos.Fonte: PARTEL (1999)Vista longitudinalda viga.-
272EDIFICAÇÃO DO PARQUE NACIONAL DOIGUAÇU – PORTO DE CANOASLocalização: Parque nacional do Iguaçu, Foz do Iguaçu, PR.Utilização: edificação da se<strong>de</strong> do parque<strong>Projeto</strong>: Arquiteto Wilson PintoSistema estrutural: Sistema <strong>de</strong> galpão Misto <strong>com</strong>posto por colunas <strong>de</strong>Ma<strong>de</strong>ira roliça e cobertura <strong>de</strong> treliça howe <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira serrada.Elementos Estruturais: peças roliças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira e peças serradas.Ligações: Barras <strong>de</strong> aço rosqueadas passantes, arruelas e porcas.Tratamento da ma<strong>de</strong>ira: Impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclave.Coluna <strong>com</strong> seção <strong>com</strong>posta.Corredor <strong>de</strong> acesso coberto<strong>com</strong> telhas cerâmicas.Frente do galpão do Parque Nacional do Iguaçu.Estrutura tipo pórtico.Conexões no topo da coluna.Estrutura da cobertura.Cobertura treliça howe.Colunas <strong>com</strong> seção <strong>com</strong>posta <strong>de</strong> quatro postes <strong>de</strong> eucalipto, <strong>de</strong>sustentação das treliças howe <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira serrada da cobertura.Conexões da cumeeira.Restaurante.Facahada.Ponto <strong>de</strong> ônibus.Conexão no topo da coluna <strong>de</strong> eucalipto, <strong>com</strong>posta <strong>de</strong> quatro postes epeças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça, funcionando <strong>com</strong>o console das treliças evigas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira serrada da cobertura. Fotos: CALIL 2009Fonte: www.arcoweb.<strong>com</strong>.br/arquitetura/wilson-pinto-15-02-2008.html-Conexões da estrutura dacobertura <strong>com</strong> a coluna <strong>de</strong>seção <strong>com</strong>posta dupla.
273Detalhes da estrutura dapassarela <strong>de</strong> acesso.Pórtico <strong>de</strong> acesso à passarela.PASSARELA E EDIFICAÇÃO DOMUSEU JARDIM BOTÂNICO CURITIBALocalização: Jardim botânico, Curitiba, PR.Utilização: passarela e edificação pública <strong>de</strong> museu<strong>Projeto</strong>: Arquiteto Abrão AssadSistemas estruturais: passarela e galpão <strong>com</strong> cobertura <strong>de</strong> treliçasduplas howe assimétrica, <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira.Elementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> EucaliptoDiâmetros médios: 20 cm a 30 cmLigações: Entalhes na ma<strong>de</strong>ira e chapas metálicas externas fixadas<strong>com</strong> parafusos metálicos <strong>com</strong> diâmetros <strong>de</strong> Φ25mm inseridos noselementos estruturais.Fundações: Blocos <strong>de</strong> Concreto sobre estacas.Dados: coletados pelo autor em visita técnica em outubro <strong>de</strong> 2009Detalhes da estrutura dogalpão do museu.Treliça externa, <strong>com</strong>postadupla. Conexões <strong>com</strong>chapas metálicas externas.Conexões do pórtico.Conexões do pórtico.Passarela <strong>de</strong> acesso ao galpão do museu do jardim botânico.Colunas do galpão, <strong>com</strong>seção <strong>com</strong>posta dupla.Tora ao centro está fixadaàs peças da coluna, <strong>com</strong> afunção <strong>de</strong> espaçador econsole do banzo inferiorda treliça da cobertura.Conexões dos nós das vigastransversinas <strong>com</strong> seção<strong>com</strong>posta dupla.Sistemas <strong>de</strong>contraventamentos dogalpão.Guarda corpo que <strong>com</strong>põemos contraventamentosem X da estruturatreliçada da passarela.Passarela: Estrutura em manutenção. Sistema estrutural <strong>de</strong> pórticos,contraventados <strong>com</strong> treliças em X. Blocos sobre estacas <strong>de</strong> concreto.Conexões <strong>com</strong> chapasexternas, dos nós da treliçado banzo inferior, <strong>com</strong> asdiagonais, montantes econsoles que recebem àsextremida<strong>de</strong>s das peças <strong>de</strong>contraventamentos.Conexões dos nós do guardacorpo que <strong>com</strong>põe oscontraventamentos em X daestrutura treliçada.Galpão <strong>com</strong> cobertura <strong>de</strong> treliças duplas howe assimétrica, <strong>com</strong>peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> reflorestamento.Fonte: Fotos tiradas pelo autor em visita técnica em outubro <strong>de</strong> 2009.Emendas das peças dobanzo inferior, <strong>com</strong>chapas externas.-
274Vista lateral esquerda daedificação.SEDE DO CENAFLORLocalização: Se<strong>de</strong> do CENAFLOR , IBAMA, Brasília, DF.Utilização: Parque do centro Nacional <strong>de</strong> apoio ao manejo florestalSistema estrutural: Viga-coluna inclinadaElementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> EucaliptoDiâmetros médios: 20 cm a 30 cmLigações: Entalhes na ma<strong>de</strong>ira e fixação <strong>com</strong> barras <strong>de</strong> aço entre oselementos estruturais viga-coluna.Tratamento: Impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclave.Fundações: blocos <strong>de</strong> concreto armado sobre estacas.O CENAFLOR - CentroNacional <strong>de</strong> Apoio aoManejo Florestal tem se<strong>de</strong>em Brasília no DistritoFe<strong>de</strong>ral, <strong>com</strong>a estratégia <strong>de</strong> possibilitar aarticulação entre ostécnicos do IBAMA e outrasinstituições, nacionais eestrangeiras.Estrutura da edificação.Vista interna da se<strong>de</strong>.Estrutura <strong>com</strong> vigas duplas e colunas inclinadas.Sua se<strong>de</strong>, construída <strong>com</strong>recursos da Diretoria <strong>de</strong>Florestas - IBAMAe do Programa Nacional <strong>de</strong>Florestas (PNF/MMA), foiinaugurada em 20 <strong>de</strong><strong>de</strong>zembro <strong>de</strong> 2006 e selocaliza nas <strong>de</strong>pendênciasda Administração Centraldo IBAMA.Detalhe frontal da vigadupla que suporta aestrutura do 1° piso,fixadas na coluna inclinada.Vista frontal da edificação.Detalhe lateral da vigadupla que suporta aestrutura do 1° piso,fixadas na coluna inclinada.Perspectiva da estrutura.Detalhe lateral.Vista lateral direita da edificação.Fontes: Fotos do autor, junho <strong>de</strong> 2008.www.ibama.gov.br/cenaflor-Planta baixa.
275Vista externa da cobertura.PAVILHÃO DE EXPOSIÇÕESGRAFENAULocalização: Parque Nacional da Floresta da Bavária, Munich.Utilização: edificação <strong>de</strong> galpão <strong>de</strong> exposições<strong>Projeto</strong> Arquitetônico: Arquiteto Schuster et Gerlach, Munich<strong>Projeto</strong> Estrutural: Julius Natterer, MunichSistema estrutural: Pórticos Treliçados ScissorsElementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira RoliçaLigações:Chapas <strong>de</strong> aço externas, perfuradas pregadas e parafusadasatravés <strong>de</strong> barras rosqueadas, arruelas e porcas.Ligações <strong>com</strong> chapas externaspregadas <strong>de</strong> 5mm.Os banzos, montantes ediagonais da estrutura dacobertura são <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira roliça.Planta Baixa.Detalhes da estrutura da treliça Scissors.No projeto estrutural, foiconsi<strong>de</strong>rado a carga <strong>de</strong> neve<strong>de</strong> 5kN/m².O <strong>com</strong>plexo do galpão <strong>de</strong>exposições é disposto <strong>de</strong>ssalas <strong>de</strong> exposição, cinemas,representação, estar, assim<strong>com</strong>o a biblioteca e as salasanexas se encontram <strong>de</strong>ntro<strong>de</strong> dois módulos em forma <strong>de</strong>semi círculo.Legenda do <strong>Projeto</strong> Estrutural:1. Três banzos superiores <strong>com</strong>diâmetro <strong>de</strong> 37cm;2. duas diagonais <strong>com</strong>diâmetro <strong>de</strong> 25cm;Sitema Estrutural: TreliçaScissors3. Três banzos inferiores <strong>com</strong>diâmetro <strong>de</strong> 25cm diâmetros20cm distanciados <strong>de</strong> 40cmentre eixos;Detalhes das conexões: Vista Lateral.4. Arranjo da terças <strong>com</strong> Φ20cm entre eixo <strong>de</strong> 40 cm;5. Viga <strong>de</strong> travamento;Sistema Estrutural: <strong>com</strong>postopor pórticos treliçadosscissors <strong>com</strong> vão <strong>de</strong> 27m,dispostos radialmente.6. isolante térmico dacobertura sobre as ripas;7. ligações <strong>com</strong> chapasexternas pregadas <strong>de</strong> 5mm,<strong>com</strong> anéis <strong>de</strong> reforço;Perspectiva: vista da elevação<strong>de</strong> um módulo.Detalhes das conexões: Vista Superior.Fonte: NETTERER (1995).8. Barra rosqueada <strong>com</strong>diâmetro <strong>de</strong> 63mm.-
276Colunas centrais <strong>com</strong>postas<strong>de</strong> 5 peças roliças para vencero pé direito triplo do galpão.Topo <strong>de</strong> uma das colunascentrais e mãos francesaspara suporte da cobertura.EDIFICAÇÃO P/ SALÃO DE EVENTOSLocal: Pq. <strong>de</strong> Expo. Laucidio Coelho, Campo Gran<strong>de</strong>, MS.Utilização: Salão <strong>de</strong> eventos – parque <strong>de</strong> exposições<strong>Projeto</strong>: Arquiteto Dennis Michael Deffense (2006)Sistema estrutural: viga-coluna, colunas centrais <strong>com</strong>postas <strong>de</strong> 5peças roliças dispostas em vãos <strong>de</strong> 5 metros, para vencer o pé direitotriplo e coberturas <strong>com</strong> mãos francesas.Elementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> EucaliptoDiâmetros médios: 20 cm a 30 cmLigação: Barras <strong>de</strong> aço rosqueadas passantes, arruelas e porcas,inseridas transversalmente nos elementos estruturais.Fundação: Colunas engastadas nas fundações.Tratamento: Impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclave.Fornecedor da ma<strong>de</strong>ira: TRAMASULDados: coletados pelo autor em visita técnica em abril <strong>de</strong> 2009Mãos francesas apoiadasna coluna <strong>de</strong> estremida<strong>de</strong>da frente da edificação.2 Vigas na inclinação dacobertura, que suportam obeiral c/ balanço <strong>de</strong> 3,5m.Colunas centrais <strong>com</strong> 5 peçasroliças. Mezanino <strong>com</strong> vigas eassoalho <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira serrada.Fachada principal do salão <strong>de</strong> eventos.Conexão das 2 Vigas nainclinação da cobertura.Vista frontal das 2 vigasinclinadas que suportam obeiral c/ balanço <strong>de</strong> 3,5m.Topo <strong>de</strong> uma das colunascentrais, apoiando 2 mãosfrancesas da cobertura.Mezanino do salão <strong>de</strong> eventos.Mãos francesas apoiadasna coluna <strong>de</strong> estremida<strong>de</strong>da frente do galpão, quesuportam o beiral c/balanço <strong>de</strong> 4m.Mão francesa apoiada nacoluna central da seção<strong>com</strong>posta <strong>de</strong> 5 colunas.Vista dos níveis do pavimento térreo e do mezanino.Fonte: Fotos do Autor em abril <strong>de</strong> 2009.-Mão francesa apoiada nacoluna <strong>de</strong> canto, quesuporta o beiral c/ balanço<strong>de</strong> 4m.
277PARQUE FLORESTAL DE EXPOSIÇÃODE HORTICULTURALocalização: Fribourg, Suíça.Utilização: edificação <strong>de</strong> parque florestal <strong>de</strong> exposições horticultura.<strong>Projeto</strong> Arquitetônico: H. MohI, Karlsruhe (1986).<strong>Projeto</strong> estrutural: Ingenieurgruppe Bauen, Karlsruhe (1986).Sistema estrutural: pórticos <strong>de</strong> torres e viga-colunaElementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça, peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>irasemicirculares e peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira serrada.Diâmetros médios: 20 cm a 49 cmDetalhes doprojeto estrutural:Detalhe C: cumeeira daestrutura da cobertura.Detalhe B: vista lateral dasconexões da viga transversal elongitudinal no topo da coluna.Detalhe B: vista superior dasconexões da viga transversal elongitudinal no topo da coluna.Planta baixa.Detalhe A: vista frontal daplaca <strong>de</strong> base metálica, fixadaatravés <strong>de</strong> parafusos, na baseda coluna, e chumbada nobloco <strong>de</strong> fundação.Detalhe A: vista lateral daplaca <strong>de</strong> base metálica, fixadaatravés <strong>de</strong> parafusos, na baseda coluna, e chumbada nobloco <strong>de</strong> fundação.Corte a.a.Foto da estrutura das colunas<strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça.Corte b.b.Fonte: NATTERER (1998).-Legenda do projeto:1. Colunas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliçaФ 40-492. vigas transversais2x9,5/253. diagonais20/204. vigas longitudinais8,5/305. calços das terças<strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça.6. Placas <strong>de</strong> base metálicas.7 parafusos M 12, M 24.
278Planta <strong>de</strong> cobertura.EDIFICAÇÃO DE CONVENÇÕESHOOKE PARQUELocalização: Inglaterra.Utilização: edificação <strong>de</strong> galpão para convenções<strong>Projeto</strong>: Buro Happold.Sistema estrutural: Colunas inclinadas formando pórtico em A,cobertura tipo grelha c/ peças roliças <strong>de</strong> pequeno diâmetro e cabos <strong>de</strong>aço tensionados.Elementos Estruturais: peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça.Ligações: entalhes na ma<strong>de</strong>ira, conexões metálicas externas; fixaçãoc/ barras passantes, arruelas, porcas, pinos embutidos c/ resina epóxi.Fundações: Postes engastados em blocos <strong>de</strong> concreto.Vista externa da edificação.Corte a.a.Corte b.b.Vista interna do galão.Elevação lateral da estrutura.Detalhe do sistema estrutural<strong>de</strong> grelha da cobertura, <strong>com</strong>peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça <strong>de</strong>pequeno diâmetro (9 cm).Conexão, <strong>com</strong> pinoembutido ecabo Ф 25 mm.Detalhes das conexões do pórtico, nas colunas inclinas V invertido.Pino embutido ma<strong>de</strong>ira ecolado <strong>com</strong> a<strong>de</strong>sivo epóxi.Legenda do projeto:1. Pórtico A, colunaФ 20-40 cm2. Viga inclinada Ф 20-25 cm.3. Viga Ф 15-20 cm.4. Cabo Ф 25 mm.5. Pino embutido na ma<strong>de</strong>ira.6. Resina epóxi reforçada <strong>com</strong>fibras <strong>de</strong> celulose.Conexão <strong>com</strong> chapasmetálicas externas no topodas colunas inclinadasformando pórtico A.Sistema estrutural dacobertura tipo grelha <strong>com</strong>peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça <strong>de</strong>pequeno diâmetro.Detalhe do projeto estrutural: colunas inclinadasFontes: NATTERER (1998); RANTA-MAUNUS (1999).-Estrutura do pilotis, <strong>com</strong>colunas V e montantes.
279Vista externa da edificação daentrada principal.Sistema estrutural <strong>de</strong> pórticoformado pelas vigas<strong>com</strong>postas <strong>com</strong> seção dupla<strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira laminada coladaem arco e <strong>com</strong> colunasinclinadas, <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça.PARQUE ECOLÓGICO CENTRO DA TERRAEDIFICAÇÃO CENTRO DE CONFERÊNCIASLocalização: Inglaterra.Utilização: <strong>Projeto</strong>s sustentáveis <strong>de</strong> edificações para conferências.<strong>Projeto</strong> Arquitetônico: Bill Dunster Architects, BDA.<strong>Projeto</strong> Estrutural: Mark Lovell Design Engineers, MLDE.Sistema estrutural: colunas inclinadas VElementos Estruturais: Colunas <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira e vigas<strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira laminada colada.Sustentabilida<strong>de</strong>: As ma<strong>de</strong>iras são oriundas do reflorestamento.O edifício foi construído em quase 75% <strong>de</strong> materiaisreciclados e gera 60% <strong>de</strong> energia para seu próprio consumo.As pare<strong>de</strong>s têm um bom <strong>de</strong>sempenho no isolamento térmico, eforam construídas <strong>com</strong> a reciclagem <strong>de</strong> resíduos <strong>de</strong> concreto.Mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> sistema estrutural<strong>com</strong> escoras <strong>de</strong>finitivas daestrutura da cobertura, <strong>com</strong>colunas inclinadas V <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira roliça.Vista externa da edificação da entrada principal. Colunas inclinadas V<strong>de</strong> Peças Roliças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira vigas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira laminada colada.Conexão articulada do topo dacoluna inclinadada escora central.Fachada da entrada principal.Conexão articulada do topo dacoluna inclinada daescora <strong>de</strong> extremida<strong>de</strong>.Vista geral da entrada do<strong>com</strong>plexo do centro <strong>de</strong>conferência.Vista interna da edificação da entrada principal. Sistema estrutural<strong>com</strong> colunas inclinadas V, <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça. Vigas <strong>com</strong>postas <strong>com</strong>seção dupla <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira laminada colada em arco.Conexão articulada das basesdas escoras <strong>de</strong>finitivas,<strong>com</strong>postas por colunasinclinadas, fivada no topo dacoluna <strong>de</strong> concreto armado.Fachada da galeria do<strong>com</strong>plexo.Pare<strong>de</strong>s tipo gabião.Vista interna da galeria do<strong>com</strong>plexo.Vista interna do centro <strong>de</strong> convenções. Escoras <strong>de</strong>finitivas da estruturada cobertura, <strong>com</strong> colunas inclinadas V <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça.Fonte: www.ml<strong>de</strong>.co.uk-Vista geral do <strong>com</strong>plexo.
280EDIFICAÇÃO PARA PARQUEGRAND TETON NATIONAL PARKFOUNDATIONLocal: Teton National Forest, Wyoming, Missoula, USA.Utilização: edificação para parque ecológico<strong>Projeto</strong> Arquitetônico: Arquiteto Bohlin Cywinski Jackson (2007)<strong>Projeto</strong> Estrutural: Beau<strong>de</strong>tte Consulting Engineers, Inc. (2007)Sistema estrutural: Composição <strong>de</strong> pórticosElementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> PinusDiâmetros: peças <strong>com</strong> gran<strong>de</strong> diâmetroLigações: Entalhes na ma<strong>de</strong>ira e fixação <strong>com</strong> pinos metálicosFornecedor da Ma<strong>de</strong>ira: Spearhead Timberworks, Inc.Estrutura: Maquete Eletrônica.Arquitetura: ImplantaçãoArquitetura: CoberturaEstrutura: Mo<strong>de</strong>lo transparenteda placas <strong>de</strong> base da coluna.Arquitetura: Planta BaixaArquitetura: FachadaArquitetura: Iluminação.Bases das colunas.Fachada Lateral Esquerda.Vista frontal da edificação. Estrutura do painel <strong>de</strong> vidro e chaminé dalareira.Colunas <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira, <strong>de</strong> gran<strong>de</strong> diâmetro.Vista interna da estrutura dopainel <strong>de</strong> vidro.<strong>Estruturas</strong> dos pórticos.Vista dos fundos da edificação.Topos das colunas do pórtico.Estrutura da cobertura <strong>com</strong>vigas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira serrada.Beiral da fachada. Os gran<strong>de</strong>s<strong>de</strong>safios, no dimensionamentoda estrutura, foram asconsi<strong>de</strong>rações <strong>de</strong> cargas <strong>de</strong>neve, vento e abalos sísmicos.Pátio interno <strong>com</strong> visão para as Montanhas <strong>de</strong> Teton.FONTE: SCHMIDT (2009).-Vista panorâmica da fachada epara as Montanhas <strong>de</strong> Teton.
281Esaquema estático:1. Console do módulo lamenar2. Pe<strong>de</strong>stal <strong>de</strong> aço3. Torre <strong>com</strong> quatro postesEDIFICAÇÃO CENTRO DE EXPOSIÇÕESexpodach hannoverLocalização: Hannover, Germani, Alemanha.Utilização: edificação <strong>de</strong> centro <strong>de</strong> exposições<strong>Projeto</strong>: Thomas Herzog; Julius Natterer et al - 1999/2000Sistema estrutural: colunas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça, que <strong>com</strong>põem as torres<strong>de</strong> sustentação da cobertura lamenar <strong>com</strong> peças serradas.Ligações: conexões metálicas e parafusos <strong>com</strong> arruelas e porcas.Mo<strong>de</strong>lo <strong>com</strong>putacional: grelha.Topo da Torre: Conexõesmetálicas, unindo oselementos estruturaislamenares da cobertura, sobreas torres <strong>de</strong> sustentação.Estrutura concluída.Montagem <strong>de</strong> uma das torres <strong>com</strong> quatro peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça.Vista superior da estruturalamenar da cobertura.Cortes longitudinais nascolunas. Ligações das seçõesdas colunas, <strong>com</strong> conexõesmetálicas, parafusos e porcas.Instalação dos módulosestruturais lamenares dacobertura.Detalhes das ligações da placa <strong>de</strong> base,<strong>de</strong> uma das colunas das torres.Pe<strong>de</strong>stal <strong>de</strong> aço: Conexõesmetálicas, que unem oselementos estruturaislamenares da cobertura, sobreas torres <strong>de</strong> sustentação.Torres concluídas.Placas <strong>de</strong> base, das colunas das torres <strong>de</strong> sustentação.Fonte: www.nattererbcn.<strong>com</strong>/web/expo.htm-Montagem das torres c/ quatropeças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça.
282Vista lateral do sistema <strong>de</strong>escoramento <strong>de</strong>finitivo, <strong>com</strong>peças roliças <strong>de</strong> pequenodiâmetro, da estrutura dacobertura e do pórtico em arcoinclinado da fachada principal.EDIFICAÇÃO DO PARQUE DEEXPOSIÇÕES GRIDSHELLLocalização: Inglaterra.Utilização: edificação <strong>de</strong> galpão <strong>de</strong> parque <strong>de</strong> exposiçõesArquitetos: Edward Cullinan, Steve Johnson, Robin Nicholson, JohnRomer (2000).Engenheiros: Buro Happold, Michael Dickson, Richard Harris, JamesRowe, Peter Moseley (2000).Carpintaria: Green Oak Carpentry Company Ltd (2000-2002).Sistemas estruturais: colunas inclinadas V, <strong>com</strong>o escoramento<strong>de</strong>finitivo <strong>de</strong> estrutura <strong>de</strong> cobertura e do pórtico em arco inclinado dafachada principal, e estrutura lamenar tipo grelha <strong>com</strong> sarrafos <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira serrada <strong>de</strong> pequenas dimensões, dando as formas <strong>de</strong>parabolói<strong>de</strong>s hiperbólicas do galpão.Elementos Estruturais: peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> pequeno diâmetro,peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira laminada colada e sarrafos <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira serrada.Ligações: conexões metálicas especiais.Detalhe da conexão das basesdas escoras da estrutura dacobertura e do pórtico em arcoinclinado da fachada principal.Vista lateral dos <strong>de</strong>talhes dasescoras <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça <strong>de</strong>pequeno diâmetro, quesuportam a estrutura dacobertura e do pórtico em arcoinclinado da fachada principal.Fachada principal do galpão. Ma<strong>de</strong>ira laminada colada <strong>com</strong>seção circular, formando o pórtico em arco inclinado.Confecção da peçaestrutural <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iralaminada colada <strong>com</strong> seçãocircular, formando o pórticoem arco da fachada.<strong>Projeto</strong>: forma da anatomiada estrutura do galpão.Vista inferior dos <strong>de</strong>talhes dasescoras <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça <strong>de</strong>pequeno diâmetro, quesuportam a estrutura dacobertura e do pórtico em arcoinclinado da fachada principal.Fase da construção do galpão.Fase <strong>de</strong> construção daestrutura lamenar <strong>de</strong>grelha do galpão.Fase final <strong>de</strong> construção.Detalhe da conexão do topodo escoramento <strong>com</strong> aestrutura da cobertura.Escoramento da estrutura da cobertura da fachada, <strong>com</strong> peças <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira roliça <strong>de</strong> pequeno diâmetro.Fonte: www.wealddown.co.uk-Nó <strong>de</strong> conexão da estruturada grelah lamenar.
283Treliças c/ peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>iraRoliça <strong>de</strong> Pequeno Diâmetro.Banzos e montantes Φ15 cm,diagonais Φ12 cm.EDIFICAÇÃO DE GALPÃOpark picnic pavilionLocalização: Townsend, <strong>Montana</strong>, USA.Utilização: edificação <strong>de</strong> galpão <strong>de</strong> refeitório<strong>Projeto</strong>: Beau<strong>de</strong>tte Consulting Engineers Inc. - 2001Sistema estrutural: industrializado, cobertura <strong>de</strong> treliças atirantadasElementos Estruturais: Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> Pequeno DiâmetroDiâmetros: Φ 12 cm e Φ 15 cmLigações: conexões c/ chapas externas, barras <strong>de</strong> aço rosqueadas,arruelas, porcas.Fundações: Blocos em Concreto Armado.<strong>Projeto</strong> Estrutural: <strong>de</strong>talhesdos elementos das ligações.1) 2 chapas externas.2) 2 chapas externas.3) 2 chapas externas.4) 1 dowel nut.Montagem da estrutura.5) 1 dowel nut.Detalhe do <strong>Projeto</strong> Estrutural: Elevação transversal do galpão.6) 1 dowel nut e 2 chapas externas.7) 2 chapas externas.Estrutura da cobertura.8) 1 dowel nut e 2 chapas externas.Detalhe externo da estrutura galpão <strong>de</strong> 30m x50m acabado.9) 1 dowel nut.10) 2 chapas externas.11) 1 dowel nut.Estrutura da cobertura.Mão francesa:Apoio dos beirais.Detalhe da estrutura da cobertura: ligações c/ chapas externas.“Este projeto foi <strong>de</strong>signado pela USDA Forest Products Laboratory emMadison WI, <strong>com</strong>o parte da iniciativa promover o uso estrutural <strong>de</strong>Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> Pequeno Diâmetro.”Disponível em: www.bceweb.<strong>com</strong>/Projects/materials.htmlFonte: Beau<strong>de</strong>tte Consulting Engineers Inc.12) 1 barra <strong>de</strong> aço passante.13) 1 dowel nut.14) 2 chapas externas.-
284Cobertura textil da tensoestrutura.TENSOESTRUTURA BUCKINGHAMPALACE TICKET OFFICELocalização: Londres, Inglaterra.Utilização: edificação provisória para venda <strong>de</strong> ingressos para entradano Palácio <strong>de</strong> Buckingham, na praça <strong>de</strong> Greem Park em Londres.<strong>Projeto</strong>: Hopkins (1995)Sistema estrutural: cobertura <strong>de</strong> tenso estrutura.Elementos Estruturais: peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça <strong>de</strong> pequeno diâmetro.Ligações: conexões especiais <strong>com</strong> chapas metálicas internas,parafusos, arruelas e porcas.Comprimento: 15 metrosDetalhes da estruturalamenar da cobertura emarco, e das colunas eescoras inclinadas em V<strong>de</strong>finitivas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça<strong>de</strong> pequeno diâmetro aolado esquerdo daedificação.Detalhes das conexões.Conexões metálicas especiais,parafusadas nasextremida<strong>de</strong>s dos elementosestruturais <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça<strong>de</strong> pequeno diâmetro.Elementos estruturais da tenso estrutura, <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong>pequeno diâmetro.Fonte: www.hopkins.co.uk/projects/_1,8COLUNAS E ESCORAS DEFINITIVASDE COBERTURA LAMENARLocalização: Inglaterra.Utilização: elementos estruturais <strong>de</strong> suporte <strong>de</strong> cobertura.<strong>Projeto</strong>: HopkinsSistema estrutural: colunas e escoras inclinadas em V <strong>de</strong>finitivas <strong>com</strong>osuporte da estrutura da cobertura <strong>com</strong> sistema estrutural lamenar <strong>com</strong>peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira laminada colada.Elementos Estruturais: peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça <strong>de</strong> pequeno diâmetro.e peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira serrada.Ligações: conexões especiais <strong>com</strong> chapas metálicas, parafusos,arruelas e porcas.Conexões <strong>de</strong> topo dasescoras inclinadas, fixandasna estrutura da cobertura.Conexões metálicas especiais,que unem os elementosestruturais <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça.Conexões metálicasespecias entre as basesdas escoras inclinadas emV e o topo da coluna.Fachada da estrutura.Diagrama <strong>de</strong> análise numérica<strong>de</strong> uma tenso estrutura.Colunas e escoras inclinadas em V, <strong>de</strong>finitivas <strong>de</strong> suporte da cobertura<strong>com</strong> sistema estrutural lamenar <strong>com</strong> peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira serrada.Fonte: www.hopkins.co.uk-Mãos francesas <strong>com</strong> peçasroliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong>pequeno diãmetro.
285Instalações das colunas.ARQUIBANCADA DE BASEBALLkelly pine grandstandLocalização: Bonner, <strong>Montana</strong>, USA.Utilização: arquibancada <strong>de</strong> campo <strong>de</strong> baseboll<strong>Projeto</strong>: Beau<strong>de</strong>tte Consulting Engineers Inc. (2007)Sistema estrutural: industrializado, cobertura <strong>de</strong> treliças atirantadasElementos Estruturais: Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> Pequeno DiâmetroDiâmetros médios: Φ 12 cm e Φ 15 cmLigações: conexões c/ chapas externas, barras <strong>de</strong> aço rosqueadas,arruelas, porcas.Fundações: Blocos em Concreto Armado.Detalhe das placas <strong>de</strong> basedas colunas.Detalhe da fixação do tirante:Barra <strong>de</strong> aço <strong>com</strong> rosca naestremida<strong>de</strong>, atarrachada <strong>com</strong>arruela e porca.Pequenas fendas transversaisna seção da peça roliça, parainstalação externa da chapametálica, <strong>de</strong> ancoragem dabarra <strong>de</strong> aço <strong>de</strong> tirante.Montada a estrutura e a treliçada cobertura. Instalação <strong>de</strong>placas OSB <strong>com</strong>o piso daarquibancada.Instalação da chapa metálicaexterna <strong>de</strong> ancoragem dabarra <strong>de</strong> aço do tirante.Chapa metálica externa <strong>de</strong>canto, para ancoragem dabarra <strong>de</strong> aço do tirante.Fonte: Beau<strong>de</strong>tte Consulting Engineers Inc.-Colunas <strong>com</strong> seção <strong>com</strong>posta,<strong>com</strong> quatro peças roliças.
286EDIFICAÇÃO DA ARENAarmstrong<strong>Projeto</strong>: elevação do daestrutura do galpão.Localização: Ontário, (localizada nos arredores <strong>de</strong> Ottawa), Canadá.Utilização: edificação <strong>de</strong> arena para a prática <strong>de</strong> hóquei no gelo <strong>Projeto</strong>:Graham Edmunds Cartier/Prime Consultant/C.E.I. Architecture CálculoEstrutural : Fast + EPPSistemaestrutural: Galpão <strong>com</strong> sistemas mistos. vigas curvas <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Laminada eColada, apoiadas em colunas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça <strong>de</strong> pinus e vigas <strong>com</strong> perfis i <strong>de</strong>aço, apoiadas em colunas <strong>de</strong> concreto armado.Ligações: conexões metálicas e fixação <strong>com</strong> parafusos metálicos, <strong>de</strong> açogalvanizado.Cabos <strong>de</strong>aço : Ø35mm (duplos)<strong>Projeto</strong>: perspectiva do galpãoVista externa geral do galpãoda arena.Instalação das vigas curvas<strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Laminada eColada <strong>de</strong> pinus que<strong>com</strong>põem a cobertura.Vista interna da arena:colunas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça<strong>de</strong> pinus à esquerda.Fechamento da cobertura.coluna <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça <strong>de</strong> pinus.<strong>Projeto</strong>:Tirantes <strong>com</strong> cabos <strong>de</strong> açoduplo <strong>de</strong> Ø35mm <strong>de</strong> diâmetro.Vista interna da arena:vigas <strong>com</strong> perfis i <strong>de</strong> aço,apoiadas em colunas <strong>de</strong>concreto armado.Instalação das vigas curvas <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Laminada e Colada, apoiadas nascolunas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça <strong>de</strong> pinus.Arquibancada da arena.Suporte metálicos <strong>de</strong>sustentação dos tirantes dacobertura.Conexãodas colunas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça <strong>de</strong> pinus, <strong>com</strong> placas <strong>de</strong> base <strong>de</strong> açogalvanizadas, junto ao bloco <strong>de</strong> fundação <strong>de</strong> concreto armado.Fonte: www.ma<strong>de</strong>iraestrutural.wordpress.<strong>com</strong>/2009/10/18/armstrong-arena/#more-391-Estrutura da coberturasobre a arquibancada.
287Fase inicial da construção.EDIFICAÇÃO DE TEATROalsturiedLocalização: Alsturied, Alemanha.Utilização: edificação <strong>de</strong> estádio<strong>Projeto</strong>: Leopold Mohr; Julius NattererConstrução em 1999Sistema estrutural: colunas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça e treliçado espacial tipoárvoreDiâmetros das toras: variam entre 30 cm e 50 cmLigações: conexões metálicas e parafusos <strong>com</strong> arruelas e porcas.Peça <strong>de</strong> Teatro.Montagem da estrutura dopiso da arquibancada.Platéia.Estrutura lamenar dacobertura.Fase da construção: Estrutura da cobertura.Entrada principal.Estrutura treliçada, <strong>de</strong>sustentação da cobertura.Fachada Frontal.Fase da construção: Escoramento da estrutura da cobertura.Estrutura da cobertura.Vista total externa.Vista da estrutura lamenar.Estrutura treliçada, <strong>de</strong> sustentação da cobertura da arquibancada.Fontes: www.nattererbcn.<strong>com</strong>/web/altusried.htmVista total interna.-
288COBERTURA TRIBUNELocalização: Neufahrn, Baviera, Alemanha.Utilização: mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> cobertura<strong>Projeto</strong> Arquitetônico: Büro Vier, Dietersheim<strong>Projeto</strong> estrutural: Natterer, MunichSistema estrutural: cobertura <strong>com</strong> treliça espacial tipo árvoreElementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira RoliçaLigações: chapas internas e fixação <strong>com</strong> pinos metálicosMo<strong>de</strong>los <strong>de</strong> sistemasestruturais <strong>de</strong> coberturas<strong>com</strong> treliças espaciais, porNATTERER (1998):Sistema estrutural <strong>com</strong>colunas inclinadas em V.Planta <strong>de</strong> cobertura.Sistema estrutural <strong>com</strong>colunas inclinadas em V e<strong>com</strong> montantes.Estrutura da cobertura.Treliça espacial tipo árvore,mo<strong>de</strong>lo 1.Treliça espacial tipo árvore.Mo<strong>de</strong>los <strong>de</strong> conexões paratreliças espaciais, porNATTERER (1998):Elevação Lateral.Treliça espacial tipo árvore,mo<strong>de</strong>lo 2.Treliça espacial tipo árvore,mo<strong>de</strong>lo 3.Tipo árvore.Elevação Frontal.Treliça espacial tipo árvore,mo<strong>de</strong>lo 4.Esfera metálica <strong>com</strong>conexções <strong>de</strong> pinos metálicosrosqueados. (Sistema Bertsche)Treliça espacial tipo árvore,mo<strong>de</strong>lo 5.Treliça espacial tipo árvore,mo<strong>de</strong>lo 6.Placa <strong>de</strong> base <strong>com</strong> perfis T.Detalhes dos elementos estruturais e das conexões.Fonte: NATTERER (1998)-Treliça espacial tipo árvore,mo<strong>de</strong>lo 7.
289Processo <strong>de</strong> montagem dacobertura <strong>de</strong> treliça espacial.COBETURA DE TRELIÇA ESPACIALSOLAR CANOPYLocalização: Parque Centro da Terra, Doncaster, Inglaterrra.Utilização: mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> cobertura para suporte <strong>de</strong> células fotovoltaicas,apoiado sobre uma estrutura <strong>de</strong> treliça espacial <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça quefoi projetado <strong>com</strong>o uma estrutura <strong>de</strong> árvore abstrata para parecer umafloresta. A geração da energia solar <strong>de</strong>ste projeto <strong>de</strong> pesquisa produzenergia elétrica suficiente para fornecimento <strong>de</strong> 42 casas.<strong>Projeto</strong>: Feil<strong>de</strong>n Clegg Bradley Architects.Sistema estrutural: treliça espacial tipo árvore.Elementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> pequeno diâmetroLigações: conexões metálicas especiais para estruturas <strong>de</strong> treliçasespaciais e fixação <strong>com</strong> pinos metálicos.Vista inferor da estrutura datreliça espacial.Vista frontal da estrutura <strong>com</strong>pleta.Detalhe da estrutura <strong>de</strong>treliça espacial dacobertura, fixada no topo dacoluna <strong>de</strong> concreto armado,situada ao lado direito daedificação.Vista inferior da cobertura, aolado esquerdo da edificação.Vista inferior da estrutura<strong>de</strong> treliça espacial dacobertura, fixada no topo dacoluna <strong>de</strong> concreto armado,situada ao lado direito daedificação.Detalhe da estrutura da treliça espacial <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong> pequenodiâmetro, e das conexões metálicas especiais.Detalhe do contraventamentoda estrutura <strong>de</strong> apoio dacobertura, <strong>com</strong> 4 colunasinclinadas em V, situada aolado esquerdo da edificação.Detalhe das conexões datreliça espacial.Nó da treliça espacial dacobertura. Detalhe <strong>de</strong>uma conexão metálica,<strong>com</strong> parafusos passantes,arruelas e porcas.Detalhe da placa <strong>de</strong> basemetálica, <strong>com</strong> parafusospassantes, arruelas e porcas.Estrutura <strong>de</strong> apoio da cobertura, <strong>com</strong> 4 colunas inclinadas em V,situada ao lado esquerdo da edificação.Fonte: www.carpenteroakandwoodland.<strong>com</strong>-Vista da estrutura <strong>com</strong>pleta.
290PARQUE MUNICIPALDE POÇOS DE CALDASANTÔNIO MOLINARILocalização: Avenida João Pinheiro, Poços <strong>de</strong> Caldas, MG.Utilização: parque <strong>de</strong> ativida<strong>de</strong>s físicas, esportivas, recreativas e pontoturístico.<strong>Projeto</strong>: Maria Fernan<strong>de</strong>s Caldas; Gina Beatriz Ren<strong>de</strong> - 1985Sistemas estruturais: vigas-colunas, e quiosques <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira.Elementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> EucaliptoDiâmetros médios: 20 cm a 30 cmLigações: Entalhes na ma<strong>de</strong>ira e barras <strong>de</strong> aço rosqueadas, arruelas eporcas.Tratamento: impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclave.Todos os brinquedos do parque são <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira.Barras e equipamentos <strong>de</strong> aquecimento e abdominais, <strong>com</strong> peçasroliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> reflorestamento.Fonte: Fotos tiradas pelo autor em visita técnica em abril <strong>de</strong> 2008.-
291EDIFICAÇÃO DA ENTRADA DOPARQUE EFTELING ENTRANCELocalização: Loon on Zand, Holanda, países baixos.Utilização: edificação do pavilhão <strong>de</strong> entrada do parque temático.<strong>Projeto</strong> Arquitetônico: Ton Van <strong>de</strong>r Vem<strong>Projeto</strong> Estrutural: Hans RoosenSistema estrutural: estrutura <strong>de</strong> treliça espacial tipo árvore.Elementos Estruturais: peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça.Diâmetros das peças: colunas principais <strong>com</strong> diâmetros médios 65 cme elementos estruturais das treliças espaciais <strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong>pequeno diâmetro, <strong>com</strong> varias dimensões <strong>de</strong> diâmetros.Ligações: conexões metálicas <strong>com</strong> chapas internas, barrasrosqueadas passantes, arruelas e porcas.Perspectiva.Detalhe da estrutura dacumeeira da fachada daentrada principal.Planta Baixa.Elevação: altura mais alta da edificação <strong>com</strong> 42 metros.Esquema <strong>de</strong> barrasunifilares da estrutura.Estrutura do mesanino.Esquema lateral daestrutura da treliça.Vista da estrutura cental daedificação. Treliça espacialtipo árvore.Esquema frontal daestrutura da treliça.Fachada da edificação do pavilhão <strong>de</strong> entrada do parque. A edificaçãopossue largura total <strong>de</strong> 60 metros <strong>de</strong> frente.Estrutura da cobertura.Módulos triangulares datreliça espacial.Detalhe da conexão da treliçaespacial c/ chapas metálicasinternas, barras passantes,arruelas e porcas.Treliça espacial tipo árvore: Vista parcial da estrutura da cobertura.Fonte: RANTA-MAUNUS (1999).-Nó da treliça espacial.
292Maquete eletrônica:Vista aérea do aeroporto.EDIFICAÇÃO DO TERMINAL DOAEROPORTO DE BONITOLocalização: Aeroporto, Bonito, MS.Utilização: Edificação do terminal do Aeroporto<strong>Projeto</strong> Arquitetônico: De Camilo Arquitetura (2009)Sistema estrutural: Viga-coluna dupla inclinada, coberturas tipo asa<strong>de</strong>ltae estrutura da torre <strong>com</strong> ma<strong>de</strong>iras roliças contraventadas em X.Elementos Estruturais: Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> Eucalipto CitriodoraDiâmetros médios: variadosTratamento: Impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclave.Fornecedor da ma<strong>de</strong>ira: TRAMASULDados: coletados pelo autor, via e-mail em abril <strong>de</strong> 2010.Terminal tipo quiosque.Maquete eletrônica:Vista aérea do terminal.Fachada Frontal do aeroporto.Maquete eletrônica: Vista da fachada principal <strong>de</strong> acesso ásaeronaves e da estrutura da torre <strong>com</strong> peça roliça <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira.O novo terminal <strong>de</strong>passageiros <strong>com</strong> a arquiteturaprojetada consi<strong>de</strong>rando aintegração <strong>com</strong> a natureza,contempla <strong>com</strong> lojas<strong>com</strong>erciais e restaurante.Etapa final da construção.Maquete eletrônica.<strong>Projeto</strong> da torre <strong>com</strong> peçasroliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira,contraventada em X nas duasdireções.Primeira fase da obra concluída: Vista Geral da fachada.-Sistema estrutural viga-colunadupla inclinada.
293Conector <strong>com</strong> barra <strong>de</strong> aço epino metálico galvanizado(Dowel-nut), utilizados nasligações viga-coluna.TORRE DO LAMEMLocalização: LaMEM, EESC, USP, São Carlos, SP.Utilização: edificação <strong>de</strong> torre, para proteção do silo<strong>Projeto</strong>: Arq. Priscila Maria P. Partel / Eng. Prof. Dr. Carlito Calil JúniorSistema estrutural: Torre <strong>com</strong>posta por quatro colunas e vigashorizontais <strong>de</strong> contraventamento. Fechamento externo <strong>com</strong> peças <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira roliça <strong>de</strong> pequeno diâmetro e interno <strong>com</strong> placas <strong>de</strong> OSB.Elementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> EucaliptoDiâmetros médios: 20 cm a 30 cmLigações: Entalhes na ma<strong>de</strong>ira e fixação <strong>com</strong> barras <strong>de</strong> açorosqueadas e pinos metálicos (dowel-nut) entre os elementosestruturais viga-coluna.Tratamento: Impregnação <strong>de</strong> CCA em autoclave.Dados: Base <strong>de</strong> dados LaMEM e <strong>com</strong> Prof. Dr. Carlito Calil JúniorAcesso para a carpintaria doLaMEM. Portão <strong>de</strong> entrada<strong>com</strong> peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça<strong>de</strong> Pinus, torneadas. Fonte:Foto tirada pelo autor (2008).Parabólica hiperbólicaconcava.Vista <strong>de</strong> baixo para cima da torre. Fonte: Foto tirada pelo autor (2008).Fase <strong>de</strong> montagem daconexão central da cobertura.Tubo <strong>de</strong> aço, <strong>com</strong> esperas <strong>de</strong>chapas <strong>de</strong> aço inseridasinternamente em corte nama<strong>de</strong>ira e ligações <strong>com</strong>parafusos, arruelas e porcas.Parabólca hiperbólicaconvexa.Costelas <strong>de</strong> peixe (ounervuras) internas, <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iraroliça <strong>com</strong> duas camadas <strong>de</strong>cruzamentos <strong>de</strong> tábuas.Instalação da cobertura na torre.Conexão central da cobertura,porém já sem a conuna <strong>de</strong>apoio para o processo <strong>de</strong>montagem.Costelas <strong>de</strong> peixe (ounervuras) em ma<strong>de</strong>ira roliça c/camadas <strong>de</strong> tábua dispostasna diagonal.Desenhos <strong>de</strong> estruturas <strong>de</strong>parabolói<strong>de</strong>s hiperbólicas, <strong>com</strong>ma<strong>de</strong>ira roliça <strong>de</strong>reflorestamento <strong>de</strong> pequenodiâmetro.Fonte: Natterer (1998).Cobertura Parabolói<strong>de</strong> Hiperbólica. Montagrem no chão.Fonte: Base <strong>de</strong> Dados LaMEM; CALIL e MOLINA (2010).-Conexões <strong>de</strong> canto daestrutura da cobertura.Instalação do revestimentotextil da cobertura na torre.
294Torre Apeldoorn.TORRE APELDOORNLocalização: Holanda.Utilização: edificação <strong>de</strong> torre <strong>de</strong> observação<strong>Projeto</strong>: Huyber’s et al apud Ranta-MaunusSistema estrutural: Treliça espacial (tridimensional)A torre tem 27,0 metros <strong>de</strong> altura e 8,1 m x 8,1 m <strong>de</strong> largura.Todas as conexões são especiais para Treliças espaciais, fixadas<strong>com</strong> parafusos Φ16mm <strong>de</strong> alta resistência. Além disso, todas asconexões também contam <strong>com</strong> um sistema <strong>de</strong> amarração <strong>com</strong>arame galvanizado, que é incorporado para reduzir as eventuaisfendas que po<strong>de</strong>m ocorrer nas extremida<strong>de</strong>s das peças. Asdimensões das peças das treliças principais são 2,5 m e 3,6 m eos diâmetros das peças roliças variam entre 12, 15 e 20cm.Elementos Estruturais: Ma<strong>de</strong>ira Roliça <strong>de</strong> Pequeno Diâmetro.Dimensões das peças:a. diagonal inclinada Φ200; b. diagonal inclinada Φ150;c. diagonal inclinada Φ120; d. vertical Φ200; e. verticalΦ150;f. suporte da escada 120x350; g. suporte da base 100x165;h. suporte da plataforma 150x350; i. plataforma 112x250;k. diagonal horizontal Φ150; l. horizontal Φ120.Peças Roliças <strong>de</strong>Pequeno Diâmetro.Conexão Especial para aTreliça Espacial.Elevação da torre.Detalhes da conexão especialpara a treliça espacial.Planta da torre.Detalhes do projeto estrutural da Torre Apeldoorn.Fonte: Huyber’s et al apud Ranta-Maunus (1999).-Detalhes da conexão dadiagonal.
295Detalhes do <strong>Projeto</strong> EstruturalTORRE DE SCHAUINSLANDLocalização: Fribourg, Dinamarca.Utilização: edificação <strong>de</strong> torre <strong>de</strong> observação para ponto turístico<strong>Projeto</strong> Arquitetônico: Hochbauamt - 1981<strong>Projeto</strong> Estrutural: W. HirzleSistema estrutural: Torre <strong>de</strong> triângulo equilátero <strong>de</strong> base, <strong>de</strong>crescenteem direção ao alto. Plataforma triangular panorâmica. Quatro Colunas<strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça, sendo que as três das extremida<strong>de</strong>s sãoinclinadas em forma <strong>de</strong> tripé. Contraventamentos <strong>com</strong> vigas <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira serrada, horizontais resistentes à <strong>com</strong>pressão e a tração ediagonais <strong>com</strong> cabos <strong>de</strong> aço resistentes à tração, para estabilizar atorre. Parte da carga da escada é absorvida pela coluna <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iraroliça central.Elementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça Douglas-firimpregnados em autoclave.Ligações: Todas as conexões foram realizadas <strong>com</strong> <strong>de</strong> chapas <strong>de</strong> açoe parafusos galvanizados.Vista inferior do patamarPrincipal.Coluna central que suportaparte do carga da escada.Estrutura do Patamar PrincipalEstrutura da coberturaColunas nas placas <strong>de</strong>base e nos blocos <strong>de</strong>fundações.Vista da Torre <strong>de</strong> Schauinsland.1 COLUNAS DE MRR 65 À 50cm2 VIGAS HORIZONTAIS 20x30cm3 DIAGONAIS TENSIONADAS 42 À 274 DISPOSITWO DE SUSPENSÃO 6x225 CHAPA METÁLICA 20 A l5mm6 TUBO METÁLICO Φ 267mm7 PARAFUSOS 20 X 45Fonte: NATTERER (1998)Ligações <strong>de</strong> Vigas Horizontais <strong>com</strong> a coluna.Fonte: www.flickr.<strong>com</strong>/photos/tillwe/219004928-Detalhe do bloco <strong>de</strong>fundação <strong>com</strong> fixação daplaca <strong>de</strong> base da coluna
296Detalhes do <strong>Projeto</strong> EstruturalTORRE WILLocalização: Hofberg, Wil, Suíça.Utilização: edificação <strong>de</strong> torre <strong>de</strong> observação para ponto turístico<strong>Projeto</strong> Estrutural: Bois Consult Natterer AS, EtoyAno <strong>de</strong> construção: 2006Sistema estrutural: A torre <strong>com</strong> <strong>de</strong> 38 metros <strong>de</strong> altura, consiste emplanos <strong>de</strong> triângulos <strong>com</strong> 12 m <strong>de</strong> largura por 17 metros <strong>de</strong> altura,dispostos <strong>de</strong> forma inversa, <strong>com</strong>pondo sistemas estruturais em X.Internamente à estrutura da torre, as disposições <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira serradasobrepostas em forma <strong>de</strong> espiral, escoradas externamente nascolunas <strong>de</strong> peças roliças, <strong>com</strong>põem a estrutura da escada <strong>de</strong> acessoao mirante.Ligações: parafusos, elementos especiais <strong>de</strong> aço galvanizado, placas<strong>de</strong> base <strong>de</strong> aço galvanizado.Fundações: Blocos <strong>de</strong> Concreto ArmadoVista inferior do Mirante.Estrutura: PerspectivaVista interna do Mirante.Vista <strong>de</strong> Baixo para cimaEstrutura: maquete eletrônicaFase final <strong>de</strong> contrução.Montagem da estrutura daescada central em espiral.Vista da Torre Wil.Formas dos blocos dasfundações e gabaritos daestrutura da escada central.Montagem do sistema <strong>com</strong> conector metálico, unindo osvértices dos triângulos, na meia altura da torre.Fonte: www.nattererbcn.<strong>com</strong>/web/turm_wil.htm-Fase até a meia altura.
297Detalhes do <strong>Projeto</strong> EstruturalTORRE DE SAUVABELINLocalização: Lausanne, Suíça.Utilização: edificação <strong>de</strong> torre <strong>de</strong> observação para ponto turístico<strong>Projeto</strong> Arquitetônico: B. Bolli, R. Mohr, Lausanne, Suíça (2003)<strong>Projeto</strong> Estrutural: Natterer Bois Consult, Etoy , SuíçaSistema estrutural: Torre <strong>com</strong> altura total <strong>de</strong> 36 metros. A Plataforma<strong>de</strong> observação está localizada na cota <strong>de</strong> 30. Existem plataformasintermediárias nas cotas <strong>de</strong> 9 m e 20 m. Os diâmetros <strong>de</strong>stasplataformas circulares variam <strong>de</strong> 12 m na base para 6 m <strong>de</strong>baixo daplataforma principal do topo. Organizado regularmente ao redor dacircunferência estão dispostas 24 colunas <strong>de</strong> seção <strong>com</strong>posta por seção<strong>de</strong> semicircunferêcia <strong>com</strong> 350mm diâmetro associada <strong>com</strong> seção quadrada, que formamos apoios externos da estrutura da escada em forma <strong>de</strong> hélice, <strong>com</strong>duas rotas <strong>com</strong>pletamente in<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ntes para o topo.Ligações: parafusos chapas <strong>de</strong> aço galvanizadoVista <strong>de</strong> cima para baixo.Vista inferior da plataforma.Vista <strong>de</strong> Baixo para cimaFase final <strong>de</strong> montagem daestrutura da escadaria emespiral.1 Plataforma intermediária2 Viga da plataforma 200x200cm3 Estrutura da escada <strong>com</strong> seçãotransversal <strong>de</strong> semicircunferêcia.4 Coluna <strong>de</strong> seção <strong>com</strong>posta, por seção<strong>de</strong> semicircunferêcia <strong>com</strong> 350mmdiâmetro associada <strong>com</strong> seção quadrada<strong>de</strong> 200x200 mm.5 Viga curva 100x200 mmFonte: NATTERER (1998)Vista da Torre <strong>de</strong> Sauvabelin Lausanne.Fontes: Julius Natterer. Timber Construction <strong>Manual</strong>www.nattererbcn.<strong>com</strong>/web/sauvabelin.htm-Fase inicial <strong>de</strong> montagemda estrutura da escadariaem espiral, fixadas nascolunas externas da torre.
298TORRE IGARATÁLocalização: Igaratá, SP.Utilização: edificação <strong>de</strong> torre <strong>de</strong> observação da fazenda<strong>Projeto</strong> Arquitetônico: Arq. Alfredo Kobbas<strong>Projeto</strong> Estrutural: Eng. Civil Alan DiasAno <strong>de</strong> construção: 2009Sistema estrutural: A torre <strong>com</strong> 25 metros <strong>de</strong> altura, em forma <strong>de</strong>treliça <strong>com</strong> as colunas inclinadas, todas contraventadas <strong>com</strong> vigasinclinadas em forma <strong>de</strong> “X”. No eixo central foi feita uma escada emespiral, travando todas as 4 colunas centrais. Foi consi<strong>de</strong>rado oestudo <strong>de</strong> ação <strong>de</strong> vento na estrutura e, <strong>com</strong>o a base da torre não écontraventada, nesta região os trechos das colunas foram projetados<strong>com</strong> peças roliças <strong>de</strong> seção <strong>com</strong>postas, para absorverem osmomentos fletores.Ligações: barras <strong>de</strong> aço passantes, anéis metálicos, abraça<strong>de</strong>iras <strong>de</strong>aço galvanizado, placas <strong>de</strong> base <strong>de</strong> aço galvanizado.Fundações: Blocos <strong>de</strong> Concreto Armado, <strong>de</strong> 176x176x75 (cm),engastando parcialmente as colunas principais <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira.Perspectiva da estrutura daescada.Vista do mirante.Elevação da torre.Vista <strong>de</strong> cima para baixo.Colunas <strong>com</strong> seção <strong>com</strong>posta,<strong>com</strong> quatro peças distribuídasem forma triangular, nos doisprimeiros lances da torre.Blocos <strong>de</strong> <strong>com</strong>creto armado<strong>de</strong> coroamento das estacasda fundação.Vista da Torre. Sistemas <strong>de</strong> contraventamentos em X.Detalhe <strong>de</strong> uma das colunas<strong>com</strong> seção transversal<strong>com</strong>posta.Vista <strong>de</strong> baixo para cima.Detalhe da conexão <strong>de</strong>transição, <strong>de</strong> uma das colunas<strong>de</strong> seção <strong>com</strong>posta por quatropeças, para uma seçãosimples, <strong>com</strong> uma peças <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira roliça.Detalhes das conexões e emendas das colunas <strong>com</strong> abraça<strong>de</strong>irasmetálicas. Fonte: www.estruturas<strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ira.blogspot.<strong>com</strong>-Vista geral da torre.
299Emendas <strong>de</strong> topo <strong>de</strong> peçasroliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira<strong>com</strong>primidas axialmente:CIMBRAMENTOS DE FORMASVIADUTO VALE DOS DIABOSLocalização: Viaduto sobre o Vale dos Diabos, BR-158/RS.Utilização: cimbramentos das formas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira do viaduto.<strong>Projeto</strong> Estrutural do Viaduto: Eng.° Walter Pfeil.<strong>Projeto</strong> da Estrutura do Escoramento: Eng.° Viktor Boehm.Execução: ESBEL, (1960).Sistema estrutural: torres treliçadas, <strong>com</strong> montantes contraventadosnas duas direções.Elementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça e Ma<strong>de</strong>ira Serrada.Ligações: talas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira e fixação <strong>com</strong> pinos metálicos.Seções transversais <strong>de</strong> peçasroliças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira<strong>com</strong>primidas:Seção simples.Emendas provisórias<strong>com</strong> duas talas lateraisaparafusadas.Seção <strong>com</strong>posta por duaspeças <strong>com</strong>primidas.Escoramento em torres e mãos-francesas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, para viadutorodoviário em vigas contínuas <strong>de</strong> 30 m <strong>de</strong> vão. As torres mais altas doescoramento têm 40 m. As torres foram executadas <strong>com</strong> ma<strong>de</strong>iraroliça e as mãos-francesas <strong>com</strong> ma<strong>de</strong>ira serrada.Emendas provisórias<strong>com</strong> quatro talas lateraispregadas.Emenda por meio <strong>de</strong> cortevertical e <strong>com</strong> parafusospassantes, arruelas eporcas.Detalhe do projeto da Estrutura do Escoramento. Esquema da seçãotransversal <strong>de</strong> um escoramento em montantes verticais <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iraroliça, contraventados nas direções transversal e longitudinal.Seção <strong>com</strong>posta por trêspeças <strong>com</strong>primidas.Em obras provisórias, <strong>com</strong>oescoramentos <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iraroliça, po<strong>de</strong>-se dispensar ocorte em esquadro,preenchendo-se asuperfície <strong>de</strong> apoio <strong>com</strong>cunhas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, ou <strong>com</strong>argamassa <strong>de</strong> cimento eareia. Porém hánecessida<strong>de</strong> <strong>de</strong> fixar aspeças emendadas, uma naoutra. Em colunas semperigo <strong>de</strong> flambagem, afixação po<strong>de</strong> ser feita porum pino metálico, conformea figura abaixo.Emenda por meio <strong>de</strong> corteinclinado e <strong>com</strong> parafusospassantes, arruelas e porcas.(a)(b)Emendas c/ talas em peças roliças, c/ apoio <strong>de</strong> topo entre as peças:(a) emenda situada junto a um nó <strong>de</strong> contraventamento;(b) emenda não adjacente a nó <strong>de</strong> contraventamento.Fonte: PFEIL (2003).-(a) (b) (c)Emendas <strong>de</strong> peças <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>iraroliça <strong>com</strong>primidas axialmente:(a) corte em esquadro dasseções em contato;(b) superfície <strong>de</strong> contatopreenchida <strong>com</strong> argamassa;(c) fixação da emenda pormeio <strong>de</strong> pino.
300Cimbramentos do ViadutoMülmisch Talbrücke.CIMBRAMENTOS DE FORMAS DOVIADUTO FERROVIÁRIOMÜLMISCH TALBRÜCKELocalização: Viaduto Mülmisch Talbrücke, Alemanha.Utilização: cimbramentos das formas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira p/ o viaduto .<strong>Projeto</strong> Arquitetônico: Bahnbauzentrale. Projektgruppe MBS, Francfortsur-le-Main,(1985-1988).<strong>Projeto</strong> Estrutural: Harries + Kinkel GmbH. Neu-lsenburg; HolzbauRinn, Heuchelheim.Sistema estrutural: cimbramentos <strong>de</strong> torres <strong>com</strong> montantes ediagonais contraventadas. O <strong>com</strong>primento máximo do vão do viadutoé <strong>de</strong> 100 metros, por 60 metros <strong>de</strong> altura e 7 metros <strong>de</strong> largura.Elementos Estruturais: Peças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira Roliça e Ma<strong>de</strong>ira Serrada.Ligações: pinos metálicos, parafusos e chapas c/ <strong>de</strong>ntes estampados.Tipos <strong>de</strong> torres <strong>de</strong>cimbramentos, porNATTERER (1998):Cimbramentos <strong>com</strong> duas torrestipo leque, <strong>de</strong> ponte em arçosobre canions.Cimbramento <strong>com</strong> uma torretipo leque <strong>de</strong> ponte em arco.Sistema estrutural <strong>com</strong>postopor quatro lances <strong>de</strong>cimbramentos do ViadutoMülmisch Talbrücke.Cimbramento <strong>com</strong> duas torrestipo leque <strong>de</strong> ponte em arco.Esquema unifilar do sistema estrutural dos cimbramentos.Cimbramentos do cume doViaduto Mülmisch Talbrücke.Sistema estrutural <strong>com</strong>coluna central e diagonaistipo escama <strong>de</strong> peixe.Detalhes das conexões.1. Coluna:mad. roliça Ф27-40cm.2. Pranchões 26x36 cm3. Travessa 8x28 cm4. Tirante metálico 60/2 mm.5. Diagonal: mad. roliça Ф25cm6. Montante: mad. roliça Ф25cm7. Diagonal: mad. roliça Ф25cm8. Parafuso 12x200 mm9. chapa c/ <strong>de</strong>ntes estampados.10. Pino metálico.Torres <strong>de</strong> cimbramento.Viaduto ferroviário MülmischTalbrücke, concluído.Torre <strong>de</strong> cimbramento.Cimbramentos do pórtico do viaduto ferroviário Mülmisch Talbrücke.Fonte: NATTERER (1998).-
301Conexão viga-coluna.Resumo da instalação:1. perfil metálico U enrijecido;2. coluna <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira;3. ligação metálica viga-coluna;4. ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> acabamento;5. vigas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliçafixadas c/ parafusos <strong>de</strong> 16 mm;6. parafusos <strong>de</strong> posicionamento7. conexão viga-coluna;8. ajuste da conexão metálica;9. viga <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça.DEFENSA PARA RODOVIAS EESTACIONAMENTOSLocalização: França e Países Baixos.Utilização: proteção <strong>de</strong> veículos instalada nas margens das rodovias,principalmente nas curvas e em locais <strong>de</strong> situação <strong>de</strong> risco <strong>de</strong> queda.<strong>Projeto</strong> e execução: Tertu Equipements Routiers (www.tertu.<strong>com</strong>).Sistema estrutural: viga-coluna <strong>com</strong> carregamento horizontal.Elementos Estruturais: Peças roliças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> ReflorestamentoDiâmetros médios: 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 28, 30, 35 (cm).Dimensões: <strong>com</strong>primento aprox. <strong>de</strong> 4 metros; altura <strong>de</strong> 75 cm.Ligações: Chapas metálicas galvanizadas internas, barras <strong>de</strong> açorosqueadas, arruelas e porcas.Defensa instalada emestacionamento.Proteções em calçadas.Cancelas para portarias <strong>de</strong>estacionamentos.Defensa instalada emmargem <strong>de</strong> encosta.Muros residências c/ ma<strong>de</strong>iraroliça <strong>de</strong> pequeno diâmetro.Defensa instalada em margem<strong>de</strong> encosta <strong>com</strong> curva perigosa.<strong>Projeto</strong> <strong>de</strong> barreira acústica.Defensa instalada em margempróxima à encosta <strong>de</strong> litoral.Defensa instalada em margem<strong>de</strong> curva perigosa.Detalhes construtivos da estrutura <strong>de</strong> <strong>de</strong>fensa.BARREIRAS ACÚSTICASLocalização: França e Países Baixos.Utilização: barreiras acústicas, instaladas às margens das rodovias.<strong>Projeto</strong> e execução: Tertu Equipements Routiers (www.tertu.<strong>com</strong>).Sistema estrutural: colunas engastadas na base.Elementos Estruturais: Peças roliças <strong>de</strong> Ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> ReflorestamentoBarreira acústica em distritoindustrial.Defensa e guarda-corpoinstalada em ponte.Fonte: www.tertu.<strong>com</strong>Muro <strong>de</strong> barreira acústica, c/ colunas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça engastadas nosolo. Peças inclinadas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça para dar rigi<strong>de</strong>z às pare<strong>de</strong>s.-Barreira acústica <strong>com</strong> peças<strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira roliça <strong>de</strong> pequenodiâmetro.Fonte: www.tertu.<strong>com</strong>
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