AVALIAÇÃO DE ESTRUTURA DE BAMBU COMO ELEMENTO CONSTRUTIVO PARA CASA DE VEGETAÇÃO 1

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1 AVALIAÇÃO DE ESTRUTURA DE BAMBU COMO ELEMENTO CONSTRUTIVO PARA CASA DE VEGETAÇÃO 1 WELLINGTON MARY 2, CLAUDIO S. KENMOCHI 3, NILTON N. COMETTI 4, PAULO M. LEAL 5 RESUMO: O uso d tecnologi do cultivo protegido no Brsil, pr produção de hortliçs e plnts ornmentis, pssou por diverss fses de dptção, visndo tender às necessiddes de ofert e de qulidde dos produtos, com preocupção de minimizr os custos de produção e os efeitos negtivos do clim. A grnde miori desss dptções prtiu d inicitiv dos próprios gricultores, utilizndo-se de diferentes mteriis e de outros rtifícios pr contornr prolems cotidinos. O experimento foi relizdo n áre d Fculdde de Engenhri Agrícol/UNICAMP, no período compreendido entre dezemro de 2002 e jneiro de 2003, com o ojetivo de vlir s deformções do sistem construtivo de estrutur de mu pr utilizção em cs de vegetção, em diferentes espçmentos entre coluns e so diferentes esforços verticis de crgs. Testou-se o uso de vigs e coluns construíds com colmos de mu d espécie Bmus tuldoides Munro e estruturds com espçdores de plástico, especilmente projetdos pr fcilitr e pdronizr construção, conferindo-lhe mior resistênci e estilidde. Form vlidos três espçmentos entre coluns (2,0; 2,5 e 3,0 m) so diferentes esforços de crg, dos quis o melhor resultdo foi otido com o espçmento de 2,5 m. PALAVRAS-CHAVE: mteril lterntivo, estuf, cultivo protegido. EVALUATION OF THE BAMBOO STRUCTURE USE AS CONSTRUCTIVE ELEMENT FOR GREENHOUSES ABSTRACT: The use of technology to protect nd produce vegetles nd ornmentl plnts ws developed over severl dpttion phses tht supported the demnd for qulity nd mount of products. These developments lso reduced production costs nd climte dmge to the crops. Mny of these dpttions were crried out y frmers on their own inititive, using different mterils nd devices to solve their prolems. This study ws crried out t Agriculturl Engineering College - Cmpins University/UNICAMP, from Decemer 2002 to Jnury 2003, with the ojective of evluting the deformtions of the constructive system of moo structure for greenhouses, sumitted to different spcing mong columns, nd different verticl strins. It ws tested the use of ems nd columns uilt with moo stems from the specie Bmus tuldoides Munro. The ems nd columns were tied together with plstic spcing prts, specilly designed to fcilitte nd stndrdize the construction of the uilding, providing more resistnce nd stility. Three column spces (2.0, 2.5 nd 3.0 m) were evluted under different lod strins. The est result ws otined with spcing of 2.5 m. KEYWORDS: lterntive mteril, greenhouse, protect crops. 1 Extrído d tese de doutordo do primeiro utor. 2 Prof. Dr. Deprtmento de Arquitetur e Urnismo, Universidde Federl Rurl do Rio de Jneiro, UFRurlRJ, Seropédic - RJ, wmry@ufrrj.r 3 Curso de Engenhri Agrícol, FEAGRI, Universidde Estdul de Cmpins, Cmpins - SP. Bolsist CNPq/PIBIC 4 Prof. Dr., Escol Agrotécnic Federl de Coltin, Coltin - ES. 5 Prof. Dr., Deprtmento de Construções Ruris e Amiênci, FEAGRI, Universidde Estdul de Cmpins, Cmpins - SP. Receido pelo Conselho Editoril em: Aprovdo pelo Conselho editoril em:

2 Avlição de estrutur de mu como elemento construtivo pr cs de vegetção 101 INTRODUÇÃO No Brsil, houve rápido crescimento do cultivo protegido de hortliçs no início d décd de 90. As estimtivs pontvm um áre de cultivo protegido com cerc de h, com tx nul de crescimento de 30%, lcnçndo-se cifr de h n vird do milênio (DELLA VECCHIA & KOCH, 1999). Esse crescimento foi desordendo e sem tecnologi dequd, o que propiciou o surgimento de vários csos de insucessos, incluindo construção de modelos de estruturs indequdos às condições climátics peculires de cd locl, culminndo por levr muitos produtores ndonr tividde pós lgum tempo (FONTES, 2000). Outro ftor que deve ser levdo em considerção é condição socioeconômic dos produtores, principlmente o pequeno produtor, que não estv dptdo à tecnologi e não possuí condições finnceirs pr inicir n tividde, necessitndo, então, de mteriis lterntivos de ixo custo e de fácil plicção. Diversos modelos de estruturs de proteção e de elementos construtivos têm sido comercilizdos. Entretnto, o pequeno produtor necessit de tecnologi diferencid pr utilizção de mteriis lterntivos, que estejm disponíveis n propriedde, como, por exemplo, o mu, fim de reduzir os custos de instlção. O mu, por ser um mteril muito versátil, lrgmente utilizdo nos píses siáticos e ltinos como mteril de construção e encontrdo comumente ns proprieddes grícols, torn-se um opção interessnte como mtéri-prim pr o estudo e desenvolvimento de css de vegetção. Possui ind excelentes crcterístics mecânics e pode ser destcdo seu rápido crescimento e rusticidde (HIDALGO LÓPEZ, 1974; GHAVAMI, 1992). O presente trlho teve o ojetivo de vlir utilizção de colmos de mu d espécie Bmus tuldoides Munro, como elemento construtivo d cs de vegetção, em diferentes espçmentos entre coluns e so diferentes esforços de crgs, fim de se determinr o mior espçmento possível, visndo à diminuição de custos de mteril e de mão-de-or, sem o comprometimento de deformção d estrutur que fetsse s crcterístics do plástico de coertur, ou sej, tensionmento distriuído homogenemente, não promovendo formção de rugs ou dors que fvoreçm o cúmulo de águ de chuv. Apesr de existênci de outrs espécies de mu oferecerem mior resistênci em função do diâmetro de colmo e de prede, optou-se pelo Bmus tuldoides Munro (tqur), por ser mis fcilmente encontrdo ns proprieddes dos gricultores, o qul se resume o presente trlho, fim de melhorr su resistênci por meio d construção de coluns e vigs em virtude de seu menor diâmetro. MATERIAL E MÉTODOS Form relizdos três ensios de esforços de crg entre dezemro de 2002 e jneiro de 2003, fim de se determinr o melhor espçmento entre pórticos (seções) pr instlção de um cs de vegetção, construídos com vigs e coluns feits de colmos de mu d espécie B. tuldoides. Form utilizdos três tipos de espçmentos entre os pórticos: 2,0; 2,5 e 3,0 m. Os colmos de mu pr construção ds vigs e ds coluns form coletdos no mês de novemro de 2002, n áre do Instituto Agronômico de Cmpins (IAC), e imersos em um lgo por um período de 10 dis pr eliminr mido, çúcres e insetos, conforme recomendção descrit por RAJ (1991). Os colmos, com diâmetro de 4 cm em médi, form colocdos em túnel ixo pr ntecipr su secgem, necessári pr evitr vrição de seu diâmetro pós construção ds vigs e coluns (HIDALGO LÓPEZ, 1974; BERALDO, 2002). Form utilizdos três colmos de mu poidos em espçdores de plástico (polipropileno), especilmente desenhdos e produzidos pr tl finlidde, distncidos em 60 cm o longo d vig. N mrrção, form utilizdos dois fios de rme glvnizdo número 12, colocdos um de cd ldo do espçdor (Figurs 1 e 2), e tensiondos com um torquês.

3 Wellington Mry, Cludio S. Kenmochi, Nilton N. Cometti et l. 102 Ponto de torção ds ponts do rme pr tensionmento d mrrção = 40,0 mm R = 25,0 mm Arme glvnizdo n o 12 Cviddes com dus medids de rio pr comodção de diferentes diâmetros de colmos. Colmo de mu 70,0 mm R = 15,0 mm FIGURA 1. Método de mrrção dos colmos no espçdor pr construção de vigs e coluns. FIGURA 2. Detlhe d mrrção. Ensios de crgs Form plicdos crregmentos os pórticos formdos com 6,0 m x 4,0 m (lrgur x ltur), sendo os efeitos ds crgs sore os pórticos (trnsversl e longitudinl) nlisdos em diferentes espçmentos entre cd pórtico trnsversl: 2,0; 2,5 e 3,0 m. Form registrds s vrições de deformção em pontos predetermindos (1; 2; 3; 5 e 6) pr o pórtico longitudinl e nos pontos 1; 2 e 4 pr o pórtico trnsversl (Figurs 3 e 4). Foi estelecido o limite de 100 mm como o deslocmento verticl máximo dmissível (ponto crítico) pr se encerrrem os testes em quisquer dos pontos estuddos, um vez que um vrição mior do que ess poderi comprometer o linhmento e estilidde d estrutur e do filme de coertur. Pr relizção dos ensios, form utilizds lizs (mirs e tripés) de uso topográfico pr medir os deslocmentos verticis ds vigs e coluns pós plicção ds crgs. O nível de precisão esteve em torno de 5,0 mm em função do deslocmento do eixo horizontl ds coluns e vigs.

4 Avlição de estrutur de mu como elemento construtivo pr cs de vegetção 103 FIGURA 3. Croquis e foto do ensio de cmpo d distriuição ds crgs plicds e os pontos de medição dos deslocmentos no pórtico longitudinl. FIGURA 4. Croquis do ensio de cmpo d distriuição ds crgs plicds e os pontos de medição dos deslocmentos verticis no pórtico trnsversl.

5 Wellington Mry, Cludio S. Kenmochi, Nilton N. Cometti et l. Utilizou-se rme glvnizdo ( = 2,0 mm) n mrrção entre s vigs e s coluns. Outro rme de ço ovldo (utilizdo pr cercs de gdo) foi utilizdo como simulção de um crg pontul exercid pelo filme plástico, que serviu pr fixr s crgs C, D e E (Figur 4). Os detlhes de fixção entre s vigs e coluns, em como o engste ds coluns n spt, estão demonstrdos ns Figurs 5 e Corte trnsversl Vist superiror Colun Vig trnsversl Tuo polietileno Arme ço Espçdor Vig Lterl FIGURA 5. Detlhe d mrrção. FIGURA 6. Bse de concreto pr fixção (encixe) ds coluns. Crgs de 28 kgf e 36 kgf (scos contendo corpos de prov) form distriuíds e fixds nos tirntes representdos pelos pontos (A, B, C, D, E, F e G) em cd pórtico (Figurs 3 e 4), plicndo-se grdtivmente s crgs, totlizndo 184; 284 e 348 kgf em cd simulção no pórtico trnsversl, e 184; 384 e 496 kgf, no pórtico longitudinl. Ns Tels 1 e 2, estão presentds s vrições de crg com s distriuições de pesos em cd ponto vlido. Os deslocmentos form medidos ns coluns e n medin ds vigs entre coluns, pontos 1; 2; 3 e 4; 5; 6, respectivmente (Figurs 3 e 4). Form relizds três repetições do ensio no pórtico trnsversl. No pórtico longitudinl, form relizds seis repetições nos pontos 1; 2 e 3, e qutro repetições nos pontos 5 e 6.

6 Avlição de estrutur de mu como elemento construtivo pr cs de vegetção 105 Foi utilizdo o esquem ftoril 3 x 3 (três pontos e três crgs) pr vlição dos deslocmentos verticis ds coluns. Pr o cso do pórtico trnsversl, foi considerdo o ponto 4 como ponto crítico do efeito dos esforços. Pr o deslocmento ds vigs no pórtico longitudinl, form considerdos os pontos 5 e 6 como pontos críticos, pois, entre s coluns, deformção d vig pode fetr superfície do filme plástico de coertur. TABELA 1. Teste de crg pontul num pórtico trnsversl com três vrições e distriuição do peso em sete pontos. Crg de 184 kgf Crg de 284 kgf Crg de 348 kgf Ponto A: 36 kg Ponto A: 64 kg Ponto A: 92 kg Ponto B: 28 kg Ponto B: 28 kg Ponto B: 28 kg Ponto C: 28 kg Ponto C: 36 kg Ponto C: 36 kg Ponto D: 0 kg Ponto D: 28 kg Ponto D: 36 kg Ponto E: 28 kg Ponto E: 36 kg Ponto E: 36 kg Ponto F: 36 kg Ponto F: 64 kg Ponto F: 92 kg Ponto G: 28 kg Ponto G: 28 kg Totl Os deslocmentos verticis devidos os esforços de flexão e compressão (em centímetros) form sumetidos à nálise de vriânci, e s médis dos trtmentos form comprds entre si, pelo teste de Tukey, 5% de proilidde, por meio do softwre SttGrfics Plus-4.1. TABELA 2. Teste de crg pontul num pórtico longitudinl com três vrições e distriuição do peso em seis pontos. Crg de 184 kgf Crg de 384 kg Crg de 496 kg Ponto A: 36 kg Ponto A: 64 kg Ponto A: 84 kg Ponto B: 28 kg Ponto B: 28 kg Ponto B: 28 kg Ponto C: 28 kg Ponto C:100 kg Ponto C:136 kg Ponto D: 28 kg Ponto D:100 kg Ponto D:136 kg Ponto E: 36 kg Ponto E: 64 kg Ponto E: 84 kg Ponto F: 28 kg Ponto F: 28 kg Ponto F: 28 kg Totl Os deslocmentos verticis form medidos com régu de ço em um ponto predetermindo, em um colmo de cd vig. Form tmém oservdos os deslocmentos horizontis ns direções norte-sul e leste-oeste em três lturs ds coluns (4,0; 3,0 e 2,0 m), porém esses ddos serão ojeto de estudos futuros. RESULTADOS E DISCUSSÃO Todos os deslocmentos verticis form negtivos, ou sej, pr ixo, e o mior deslocmento pós plicção ds crgs foi oservdo no ponto 4 do pórtico trnsversl (Figur 7). Isso se deve o fto de vig de mu sofrer esforço de compressão, gerndo flexão em função de o vão livre (6,0 m) ser muito grnde pr o tipo de colmo de mu utilizdo. Portnto, plicção dess vig como form de resistênci às crgs de compressão pode não ser idel pr distânci em questão, um vez que os colmos utilizdos não possuírm resistênci suficiente pr vencer o vão, devido à vrição de diâmetro o longo de seu comprimento. Os deslocmentos verticis nos pontos 1 e 2 devem-se às forçs exercids ns mrrções ds vigs junto às coluns (comodção dos espçdores e os rmes d mrrção) e à flexão ds coluns devido à compressão gerd pels crgs. O comportmento desigul dos deslocmentos verticis referentes os pontos 1 e 2, oservdos n mesm figur, deve-se provvelmente às desigulddes de diâmetro e prede dos colmos de mu, em como à coincidênci ou não de um

7 Wellington Mry, Cludio S. Kenmochi, Nilton N. Cometti et l. nó sore mrrção, o que pode fvorecer mior resistênci em função do mior diâmetro do colmo verificdo no nó. Oservou-se mior vrição do deslocmento verticl pr crg de 348 kgf em relção o ponto 1, devido à quer do espçdor de plástico, influencindo n médi desse ponto. Um dos motivos pr quer foi presenç de olhs de r no interior do espçdor de polietileno, gerds durnte o processo de fricção d peç. Deslocmento (mm) 160,0 140,0 120,0 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0,0 Crg de 184 kgf Crg de 284 kgf Crg de 348 kgf Pontos de Aplicção de Crg FIGURA 7. Vrição médi do deslocmento verticl d vig nos diferentes pontos de medição 1; 4 e 2, em função d crg plicd no pórtico trnsversl. Médis seguids d mesm letr não diferem significtivmente entre si, pelo teste de Tukey, 5% de proilidde. Avlição do ensio no pórtico longitudinl Pr os ensios de vlição dos pórticos longitudinis, foi dotd mesm metodologi utilizd nos trnsversis, com s crgs distriuíds em três espçmentos (trtmentos) propostos entre coluns (2,0; 2,5 e 3,0 m). Oserv-se, n Figur 8, que vrição médi do deslocmento verticl nos pontos 5 e 6 (medin do vão livre ds vigs), pr s distâncis de 2,0 e 2,5 m, não diferirm significtivmente entre si, porém houve diferenç significtiv pr o espçmento de 3,0 m em relção os demis. Portnto, pr menor custo de mão-de-or e mteril, pode-se firmr que o espçmento de 2,5 m entre coluns, pr o pórtico longitudinl, poderá ser utilizdo sem o comprometimento d estrutur, desde que sejm dotdos o mesmo desenho e mesm metodologi construtiv. Ce ressltr que, o se utilizrem vigs com comprimento de 6,0 m em um ds extremiddes, o menor diâmetro dos colmos resultrá em menor resistênci; portnto, qunto menor o comprimento d vig, mior será su resistênci. Oserv-se, n Figur 9, que houve diferenç significtiv entre os deslocmentos ocorridos nos pontos 1 e 3 (coluns d extremidde) em relção o ponto 2 (colun centrl) pr s crgs plicds no pórtico longitudinl. Ao se utilizr o espçmento de 2,5 m, o deslocmento no ponto 2, em relção os outros pontos ds extremiddes do pórtico, foi menor, o que já er esperdo, pois os esforços são miores nos pontos 1 e 3 devido o tirntmento ns coluns d extremidde. Em função disso, torn-se conveniente utilizr coluns mis reforçds nesses pontos, com seis colmos de mu, por exemplo. Ns Tels 3; 4 e 5, são presentds s novs com s respectivs fontes de vrição dos trtmentos. 106

8 Avlição de estrutur de mu como elemento construtivo pr cs de vegetção 107 Deslocmento (mm) 180,0 160,0 140,0 120,0 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0,0 Crg de 184 kgf Crg de 384 kgf Crg de 496 kgf 2,0 2,5 3,0 Espçmento (m) FIGURA 8. Vrição médi do deslocmento verticl ds vigs nos pontos de medição 5 e 6 em função ds crgs plicds no pórtico longitudinl. Médis seguids d mesm letr não diferem significtivmente entre si, pelo teste de Tukey, 5% de proilidde. Deslocmento (mm) Deslocment 40,0 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 FIGURA 9. Vrição dos deslocmentos verticis ds coluns representds pelos pontos 1, 2 e 3 em função ds diferentes crgs plicds no pórtico longitudinl. Médis seguids d mesm letr não diferem significtivmente entre si, pelo teste de Tukey, 5% de proilidde. As letrs comprm médis entre coluns com mesm crg. TABELA 3. Anov dos ddos presentdos n Figur 7, em relção à vrição médi d elevção d vig nos diferentes pontos de medição, em função d crg plicd no pórtico trnsversl. Fontes de Vrição G.L. Vrição entre espçmentos Colun d Extremidde (1 e 3) Colun Centrl (2) Som dos Qudrdos Qudrdo Médio Crgs (kgf) Vlor de F , ,33 13,74 0,006 Signif. C.V.% Desvio- Erro- Resíduo ,33 513,89 Totl ,36 15,45

9 Wellington Mry, Cludio S. Kenmochi, Nilton N. Cometti et l. TABELA 4. Anov dos ddos presentdos n Figur 8, em relção à vrição médi d elevção ds vigs nos pontos de medição 4 e 5, em função ds crgs plicds no pórtico longitudinl. Fontes de Vrição G.L. Vrição entre espçmentos Som dos Qudrdos Qudrdo Médio Vlor de F ,7 251,39 12,85 0,002 Signif. C.V.% Desvio- 108 Erro- Resíduo ,25 26,1 Totl , ,9 13,8 TABELA 5. Anov d Figur 9 em relção à vrição dos deslocmentos verticis ds coluns representds pelos pontos 1; 2 e 3, médi em função ds diferentes crgs plicds no pórtico longitudinl. Fontes de vrição G.L. Vrição entre espçmentos Som dos Qudrdos Qudrdo Médio Vlor de F 2 502,78 251,39 9,63 0,002 Signif. C.V.% Desvio- Erro- Resíduo ,67 26,11 Totl , ,2 1,7 Os vlores ltos do coeficiente de vrição oservdos ns tels de ANOVA form devidos, provvelmente, à desuniformidde dos colmos de mu em relção o diâmetro, espessur de prede e distânci entre nós. Após definição do melhor espçmento entre coluns e do primormento de lguns detlhes construtivos, foi construído o protótipo d cs de vegetção, conforme demonstrdo n Figur 10. Ness etp, pode-se verificr o comportmento d estrutur em relção às forçs exercids pelo vento, sendo que estrutur não resistiu um vento lterl de 115 km h -1, tendo como principl ftor o corte exercido pelo rme de mrrção dos espçdores, o que pode ser soluciondo colocndo-se um sint metálic (ço ou lt) pr proteção dos colmos ns mrrções. Nov estrutur foi montd com diminuição d distânci entre os espçdores de 60 cm pr 30 cm, e seleção de colmos de mu com diâmetro médio mior do que 40 cm foi form de umentr resistênci ds coluns. Apesr de no período não ter hvido ocorrênci de ventos com velociddes superiores 80 km h -1, estrutur não sofreu nenhum dno. FIGURA 10. Vist d estrutur tipo tend construíd com mu, pós fixção do plástico de coertur.

10 Avlição de estrutur de mu como elemento construtivo pr cs de vegetção 109 CONCLUSÕES O espçmento mis dequdo entre s coluns do pórtico longitudinl pr s condições do experimento foi o de 2,5 m, economizndo-se, ssim, mteril e mão-de-or. O posicionmento d vig de mu no pórtico trnsversl mostrou-se ineficiente pr resistir os esforços de compressão, em função do vão livre dotdo e d espécie de mu utilizd. REFERÊNCIAS BERALDO, A.L. Bmu Brsilis. Disponível em: < Acesso em: 27 go DELLA VECCHIA, P.T.; KOCH, P.S. Históri e perspectivs d produção de hortliçs em miente protegido no Brsil. Informe Agropecuário, Belo Horizonte, v.20, n.200/201, p.64-8, FONTES, P.C.R. Produção de hortliçs em miente protegido: um técnic ser prendid. Informe Agropecuário, Belo Horizonte, v.20, n. 200/201, p.1-2, GHAVAMI, K. Bmu: um mteril lterntivo n engenhri. Engenhri, São Pulo, n.492, p.23-7, HIDALGO LÓPEZ, O. Bmú, su cultivo y plicciones en: Fricción de ppel, construcción, rquitectur, ingenierí e rtesní. Cli: Itlgrf, p. RAJ, V. Tretise on utiliztion of moo s reinforcement in ferrocement. Journl of Ferrrocement, Bngkok, v.21, n.4, p , oct