Coberturas em madeira - sistemas estruturais

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1 Seminário Coberturas de Madeira, P.B. Lourenço e J.M. Branco (eds.), Coberturas em madeira - sistemas estruturais Sílvia Gorete Silvano Fernandes Carmo Estruturas em Madeira S.A, Departamento Técnico, Oliveira de Frades silvia.fernandes@carmo.com SUMÁRIO Este trabalho refere-se aos sistemas estruturais de coberturas de madeira. Nomeadamente o ponto de vista do técnico associado à indústria de transformação da madeira. Logo não se trata do resultado de investigação, mas sim o resultado da minha experiência pessoal de 9 anos a projectar em estruturas de madeira, colaborando em empresas do sector. PALAVRAS-CHAVE: MADEIRA, ESTRUTURAS 1. INTRODUÇÃO Mesmo para os técnicos menos familiarizados com as estruturas de madeira ou com os produtos disponíveis no mercado, facilmente são unanimes quanto ao facto de se ter registado uma evolução considerável na área das madeiras nas últimas décadas, particularmente em Portugal. Sendo a construção do Pavilhão Atlântico a obra com maior visibilidade e até poderemos dizer que terá sido a ponto de arranque para a evolução registada nos últimos 15 anos. O desenvolvimento de novas técnicas/produtos à base de madeiras e posterior industrialização do processo de fabrico, resultou no aumento do número de estruturas executas em madeira, assim como permitiu o estudo de novos sistemas estruturais. As estruturas de madeira até então resumiam-se a elementos de secção reduzida, com comprimentos máximos na ordem dos 6 m, sendo o sistema estrutural mais usado a asna de madeira. A execução destas pequenas estruturas estava limitada aos carpinteiros e era normalmente executada em situ. Os mestres carpinteiros escolhiam as secções e sistema estrutural com base na experiência que foram adquirindo. A elaboração de projecto de estrutura era praticamente nulo, não existindo normas de cálculo aplicáveis às estruturas de madeira. Muitas destas estruturas, executadas há várias décadas ainda hoje se encontram em uso, sendo que os danos que foram surgindo se deveram sobretudo a problemas com diminuição das secções, resultantes de ataques de fungos ou insectos. O que era feito tinha de facto qualidade. No entanto com o aparecimento de novos materiais, tais como o betão, este tipo de construção foi caindo em desuso. De entre vários produtos, a industrialização da produção do lamelado colado foi de facto o que permitiu a revolução no sector e consequente evolução das estruturas de madeira até ao estado actual.

2 Coberturas em madeira - sistemas estruturais NOVOS PRODUTOS E INDUSTRIALIZAÇÃO DA TRANSFORMAÇÃO DE MADEIRAS A revolução introduzida pela produção de lamelados colados, deveu-se à diversidade de formas possíveis, à possibilidade de produção de peças de grande comprimento (até 40 m) e com secções consideráveis (até 2m de altura), à possibilidade de classificação e escolha de madeira que serve de base à produção de lamelados (permitindo a redução da percentagem de rejeitados), sendo estas algumas das vantagens do produto. Em Portugal ainda não se produz lamelado colado para fins estruturais, quer pela falta de matéria-prima, quer pelo facto da madeira nacional (pinho bravo) ser uma madeira difícil de trabalhar e portanto pouco interessante do ponto de vista dos produtores de lamelado. Curiosamente em França surgiram recentemente no mercado empresas a produzirem lamelado usando madeira de pinho bravo, no entanto ainda não tem expressão e a sua utilização tem estado limitada a projectos cuja política seja a utilização de materiais de origem local e com produção local. A espécie mais usual é o abeto, sendo que as classes resistentes mais comuns são o gl24 e gl28. Segundo a norma EN1194 estão tipificadas classes de madeira lamelada desde gl24 até gl36 Na pratica, comercialmente as classes mais usadas são as gl24 e gl28, devendo-se tal ao processo de fabrico, à matéria prima disponível em maior quantidade (madeiras resinosas, logo com capacidades resistente inferior). Com recurso a classificação de madeira maciça por processo mecânico é possível obter facilmente C24 e C30 (classes usadas para produzir lamelado gl24 e gl28). Por vezes os projectistas optam pela utilização de classes superiores nos seus projectos, quer por limitações arquitectónicas do projecto, que impõem limites apertados para a altura das secções a usar, logo o recurso a maior capacidade resistente permite utilização de secções inferiores, quer pelo desconhecimento da realidade do mercado. Existem na Europa muito poucas unidades fabris com capacidade de produção de madeira lamelada de classe superior a gl28, com a agravante de habitualmente exigirem encomendas mínimas e restrição do leque de secções a produzir ( de outra forma não é rentável, sendo que o preço m3 dispara para valores muito acima do normal). Associado ao aparecimento de novos produtos, também se verificou uma evolução considerável na normalização do produto e do projecto em estruturas de madeira, aumentando o grau de confiança, quer dos projectistas quer dos promotores, na construção em madeira. Actualmente a massificação da produção de madeiras maciças e lamelados, permite-nos obter preços competitivos comparativamente a outro tipo de materiais usados na construção. Sendo que em determinado tipo de projectos, tais como reabilitação de edifícios, a opção pela construção em madeira é privilegiada, sobretudo pelo seu peso reduzido comparativamente com o aço ou betão. 3. PRÉ-FABRICAÇÃO DE ESTRUTURAS DE MADEIRA EMPRESA CARMO ESTRUTURAS O aumento da competitividade das construções em madeira deveu-se não só à industrialização da transformação de madeiras como também está associado ao aparecimento da indústria da pré-fabricação de estruturas. Tendo permitido o aumento na capacidade de resposta, a redução no tempo de execução, o aumento da qualidade de execução e redução de preço de referência deste tipo de construção. Seguidamente apresento o caso prático da empresa Carmo estruturas. Esta é uma empresa com 7 anos de vida, inserida no grupo Carmo. Com unidade fabril em Oliveira de Frades. Dedica-se à execução de estruturas de madeira, tendo para tal o seu próprio departamento técnico que projecta as estruturas de madeira e prepara o processo de fabrico. Apoiando-se em softwares específicos para a construção em madeira e calculo estrutural, que permitem produção de ordens de fabrico de peças, que na sua maioria são transformadas em maquinas CNC na unidade fabril. Nos anos de vida da Carmo estruturas já foram produzidas e montadas aproximadamente 450 obras, muito variáveis quanto ao tipo de estrutura e finalidade

3 Sílvia Fernandes 89 da obra, desde obras de reabilitação, coberturas de grandes vãos (nomeadamente para pavilhões gimnodesportivos e piscinas), coberturas em asna tradicional, etc. (a) (b) Figura 1 (a) unidade fabril; (b) escritórios. Figura 2 Exemplo de ordem de fabrico de peças em linguagem CNC. Recentemente a aposta da Carmo passa pela internacionalização, sobretudo no mercado francês, com novos desafios quer do ponto de vista técnico quer do ponto de vista da execução, nomeadamente pela exigência de concepção de estruturas multifuncionais, tais como edifícios que garantam a utilização para fins agrícolas/equestres e simultaneamente com geometria que permita o aproveitamento para produção de energia fotovoltaica.

4 Coberturas em madeira - sistemas estruturais 90 Figura 3 A unidade fabril. 4. EXEMPLOS DE COBERTURAS DE MADEIRA Figura 4 Cobertura em pórtico bi-articulado 20 m de vão.

5 Sílvia Fernandes 91 Figura 5 cobertura em asna treliçada de 30 m de vão. Figura 6 Cúpula em madeira.

6 Coberturas em madeira - sistemas estruturais 92 Figura 7 Cobertura de madeira em asnas tradicionais - Palácio Valadares.