Estruturas de Madeira

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1 Estruturas de Madeira 1

2 Estrutura de Madeira Ao definir um projeto com madeira é preciso ter profundo conhecimento das propriedades das espécies mais apropriadas, considerando fatores como a localização do empreendimento e os agentes biológicos a que a construção será exposta. Isso é fundamental para evitar futuras deteriorações ocasionadas pela ação do intemperismo e o ataque de fungos e insetos Estrutura de Madeira Baixo uso devido à: - Resolução do 307 CONAMA Limita o uso apenas de Madeira de reflorestamento; - Problemas decorrentes do elevado potencial de queima; - Deficiências quanto à durabilidade. 2

3 Obtenção da Madeira Florestas Plantadas - que se destinam a produzir madeira para as indústrias de madeira serrada, cuja exploração apenas pode ser realizada por meio de projetos aprovados pelo Ibama (Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis). Florestas Nativas - exploradas para atender o mercado com o manejo florestal ou da exploração extrativista. Vantagens e Desvantagens 3

4 Estrutura de Madeira VANTAGENS Como principais vantagens da utilização da madeira, podemos citar: 1. Apresenta boa resistência mecânica, com a vantagem de peso próprio reduzido; 2. Pode ser trabalhado com ferramentas simples; 3. Não sofre ataques de gases e produtos químicos; 4. Em seu estado natural, apresenta uma infinidade de padrões estéticos e decorativos. 5. Grande diversidade de tipos. Estrutura de Madeira DESVANTAGENS Como principais desvantagens da utilização da madeira, podemos citar: 1. Combustibilidade; 2. Material heterogêneo; 3. Retratilidade (alteração dimensional, de acordo com a umidade e a temperatura). 4

5 CLASSIFICAÇÃO DAS MADEIRAS Madeiras Finas: São empregadas em marcenaria e em construção corrente na execução de esquadrias, marcos, etc. Madeiras Duras ou de Lei: São empregadas em construção, como suportes e vigas. Madeiras Resinosas: São empregadas quase que exclusivamente em construções temporárias. Madeiras Brandas: Possuem pequena durabilidade, porém de grande facilidade de trabalho. Não são usadas em construção. 5

6 Tipos de Madeiras para Construção A letra (E) indica que a madeira é escura, já a letra (C) indica que a madeira é clara. MADEIRAS PARA ESQUADRIAS, ADUELAS, ALIZARES, RODAPÉS, JANELAS E PORTAS: Castanheira (E), Cedro (E), Cerejeira (C), Cumaru (E), Ipê (E), Jatobá (E), Maçaranduba (E), Mogno (E), Sucupira (E), Tatajuba (E). MADEIRAS PARA ESCADAS, BALAUSTRES, CORRIMÕES E TORNEADOS: Angelim Pedra (E), Cumaru (E), Imbuia (E), Ipê (E), Jatobá (E), Mogno (E), Sucupira (E), Freijó (C), Jarana (C), Pau Marfin (C). MADEIRAS PARA FORROS E DIVISÓRIAS: Abiurana (C), Canela Preta (E), Cedro (E), Cerejeira (C); Freijó (C), Imbuia (E), Ipê (E), Maçaranduba (E), Mogno (E), Pau Amarelo (C), Pau Marfin (C). MADEIRA PARA PISOS COMUNS DOMÉSTICOS: Angelim (C), Araracanga (C), Canela Preta (E), Cumaru (E), Imbuia (E), Ipê (E), Jatobá (E), Maçaranduba (E), Pau Amarelo (C), Pau Marfim (C), Sapucaia (E), Sucupira (E), Tatajuba (E). Tipos de Madeiras para Construção A letra (E) indica que a madeira é escura, já a letra (C) indica que a madeira é clara. MADEIRAS PARA TELHADOS: Comum Angelin Pedra (E), Angelim Vermelho (E), Angico Preto (E), Canafístula (muito trabalhoso - E), Jatobá (E), Louro Inhamui (C), Maçaranduba (E), Pau Amarelo (C), Pequiá (C), Peroba Rosa (C), Sapucaia (E), Tatajuba (E), Decorativo Angelim Pedra (E), Canela Preta (E), Cerejeira (C), Guaritã (E), Imbuia (E), Ipê (E), Itauba (E), Mogno (E), Peroba do Campo (C), Sucupira (E). 6

7 YINGXIAN PAGODA Construído em 1056, na China, é a mais alta estrutura inteiramente feita em madeira, com 61 m de altura. 7

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11 Tratamento da Madeira O processo de conservação deve ser iniciado no tratamento da madeira e prolongado até a manutenção, e requer técnicas específicas, de acordo com as propriedades em questão. Tratamento da Madeira 11

12 Tratamento da Madeira "As técnicas de preservação química consistem em introduzir, por meio de processos adequados, produtos químicos dentro da madeira, tornado-as tóxicas aos organismos que a utilizam como fonte de alimento" Entretanto, para que a aplicação química seja eficiente, alguns fatores devem ser observados. As madeiras de baixa durabilidade natural necessitam de uma proteção extra ou preservativo que assegure a longevidade do produto. Patologias 12

13 Patologias "Os tratamentos realizados sem pressão conferem à madeira uma proteção limitada contra organismos xilófagos, sendo recomendados para a preservação de peças que estarão sujeitas a baixos riscos de deterioração biológica. Patologias Os fungos, por exemplo, necessitam desses compostos orgânicos. A infecção da madeira geralmente ocorre quando a árvore é abatida e pode prosseguir em diferentes estágios até a utilização final, sendo agravada conforme o material é exposto à umidade. Dentre os fungos xilófagos existentes, há alguns grupos diferenciados conforme as estratégias de ataque às madeiras, como os emboloradores, os manchadores e os apodrecedores. Outros biodeterioradores comuns são insetos como os cupins (madeira seca, subterrâneos e arborícolas) e as brocas-demadeira. 13

14 Dicas Limitar o uso de aberturas e furos por onde a água possa penetrar e infiltrar Diminuir a ação do sol por meio de medidas arquitetônicas Isolar a construção das fontes de umidade ou, no mínimo, limitar a permanência da água sobre a madeira Usar madeiras com teores de umidade compatíveis com o meio em que serão aplicadas Criar barreiras que impeçam a absorção de água por capilaridade Facilitar a limpeza e a ventilação das peças 14

15 Estrutura Metálica Vantagens e Desvantagens 15

16 Estrutura Metálica VANTAGENS Como principais vantagens da utilização do aço estrutural, podemos citar: 1. Alta resistência do material; 2. estruturas metálicas são mais leves 3. Grande precisão dimensional 4. Apresenta possibilidade de desmontagem da estrutura 5. possibilidade de substituição de perfis 6. Prazos finais reduzidos 7. Grande precisão quantitativa dos materiais Estrutura Metálica - VANTAGENS 1. Alta resistência do material nos diversos estados de solicitação tração, compressão, flexão, etc., o que permite aos elementos estruturais suportarem grandes esforços apesar das dimensões relativamente pequenas dos perfis que os compõem. 16

17 Estrutura Metálica - VANTAGENS 2. Apesar da alta massa específica do aço, as estruturas metálicas são mais leves do que, por exemplo, as estruturas de concreto armado, proporcionado, assim, fundações menos onerosas. Estrutura Metálica - VANTAGENS 3. As propriedades dos materiais oferecem grande margem de segurança, em vista do seu processo de fabricação que proporciona material único e homogêneo, com limites de escoamento, ruptura e módulo de elasticidade bem definidos. Toda a estrutura é previamente preparada em uma fábrica ou indústria, ficando apenas a montagem para o canteiro; Para o preparo de cada peça é necessário um detalhamento prévio, e sendo assim, as decisões são necessariamente tomadas durante a elaboração do projeto e não no canteiro durante a execução do edifício; logo, não há decisões de canteiro, os detalhes construtivos vêm previamente definidos; 17

18 Estrutura Metálica - VANTAGENS 4. Apresenta possibilidade de desmontagem da estrutura e seu posterior reaproveitamento em outro local. Apresenta possibilidade de maior reaproveitamento de material em estoque, ou mesmo, sobras de obra, permitindo emendas devidamente dimensionadas, que diminuem as perdas de materiais, em geral corrente em obras. Maior valor residual (no caso de desmontagens) com reaproveitamento de todo material estrutural). Estrutura Metálica - VANTAGENS 5. Apresenta possibilidade de substituição de perfis componentes da estrutura com facilidade, o que permite a realização de eventuais reforços de ordem estrutural, caso se necessite estruturas com maior capacidade de suporte de cargas. 18

19 Estrutura Metálica - VANTAGENS 6. Custo Financeiro: Prazos finais reduzidos, antecipação de utilização, retorno mais rápidos e utilização antecipada. Estrutura Metálica - VANTAGENS 7. Grande precisão quantitativa dos materiais. Poucos itens de materiais (aço, parafusos, eletrodos, tintas); Qualidade garantida das matérias primas (pelas usinas); Uniformidade das matérias primas; Pouca quantidade de homens na obra e mão-de-obra com maior qualificação. 19

20 Estrutura Metálica DESVANTAGENS Como principais desvantagens da utilização do aço estrutural, podemos citar: 1. transporte até o local da montagem final 2. Necessidade de tratamento superficial 3. mão-de-obra e equipamentos especializados 4. disponibilidade de perfis estruturais 5. custo elevado 6. equipamentos pesados para montagens Estrutura Metálica - DESVANTAGENS 1. Limitação de fabricação em função do transporte até o local da montagem final, assim como custo desse mesmo transporte, em geral bastante oneroso. 20

21 Estrutura Metálica - DESVANTAGENS 2. Necessidade de tratamento superficial das peças estruturais contra oxidação devido ao contato com o ar, sendo que esse ponto tem sido minorado através da utilização de perfis de alta resistência à corrosão atmosférica, cuja capacidade está na ordem de quatro vezes superior aos perfis de aço carbono convencionais. Estrutura Metálica - DESVANTAGENS 3. Necessidade de mão-de-obra e equipamentos especializados para a fabricação e montagem. 21

22 Estrutura Metálica - DESVANTAGENS 4. Limitação, em algumas ocasiões, na disponibilidade de perfis estruturais, sendo sempre aconselhável antes do início de projetos estruturais, verificar junto ao mercado fornecedor, os perfis que possam estar em falta nesse mercado. Estrutura Metálica - DESVANTAGENS 5. Custo elevado do aço quando comparado ao do concreto armado; 22

23 Estrutura Metálica - DESVANTAGENS 6. Utilização de equipamentos pesados para montagens (guindastes, máquinas de solda, etc); Estrutura Metálica 23

24 Estrutura Metálica Estrutura Metálica 24

25 Estrutura Metálica Estrutura Metálica 25

26 Estrutura Metálica Produtos de Aço para uso Estrutural Chapa fina laminada a frio; Chapa fina laminada a quente; Chapa grossa; Perfil laminado estrutural; Tudo estrutural de aço; Barra redonda; Perfil soldado; Perfil em chapa dobrada. 26

27 DESIGNAÇÃO DOS PERFIS L Cantoneiras de abas iguais ou desiguais I Perfil de seção transversal na forma da letra I H Perfil de seção transversal na forma da letra H U Perfil de seção transversal na forma da letra U T Perfil de seção transversal na forma da letra Tê DESIGNAÇÃO DOS PERFIS 27

28 PRINCIPAIS NORMAS PARA PROJETO E OBRAS EM ESTRUTURAS METÁLICAS NBR 8800 Projeto e Execução de Estruturas de Aço de Edifícios. NBR 8681 Ações e Segurança nas estruturas. NBR 6120 Cargas para o Cálculo de Estruturas de Edificações. NBR 6123 Forças Devido ao Ventos em Edificações. NBR Dimensionamento para Estruturas de Aço de Edifícios em situação de Incêndio. NBR Exigências de Resistência ao Fogo de Elementos Construtivos de Edificações. Soldagem As ligações soldadas caracterizam-se pela coalescência das partes em aço a serem unidas por fusão. A fusão do aço é provocada pelo calor produzido por um ARCO VOLTAICO que se dá entre um ELETRODO METÁLICO E O AÇO A SOLDAR, havendo a deposição do material do eletrodo. 28

29 Ligações com Parafusos Chaves Manuais, chaves de braço e chave pneumática Ligação da viga na alma do pilar. Ligações com Parafusos Ligação da viga na mesa do pilar Conexão com cantoneira 29

30 (...) pelo menos quatro momentos históricos no significado assumido pela habitação popular no Brasil. No período escravocrata, a solução habitacional foi à senzala; na primeira etapa da industrialização, foi à construção de vilas operárias; em seguida instala-se um processo espontâneo de expansão urbana e, atualmente, a proposta é a construção de habitação em massa na forma de conjuntos habitacionais, financiados pelo BNH (...). 30

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35 Prof. Marcos de Oliveira Valin Jr