Professora Barbara Talamini Villas Bôas

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1 Professora Barbara Talamini Villas Bôas Principais características: Material excepcional e como matéria prima industrial de múltiplo aproveitamento; Acompanha e sustenta a civilização desde seus primórdios; Na condição de material de construção, as madeiras incorporam todo um conjunto de características técnicas, econômicas e estéticas que dificilmente se encontram em outro material existente; 1

2 As estruturas de madeira existem desde os primeiros tempos de vida do Homem. Conhecendo a pedra, e tendo provavelmente já noção das suas possibilidades de suporte ao contemplar o teto da caverna onde habitava, a primeira viga ter-lhe-ásurgidosobaformadeumtroncodeárvorecaídode margem a margem de um curso de água e sobre o qual pôde passar confiadamente. A mais elementar estrutura de madeira surgiu a seguir, com a forma de dois paus cravados no solo e ligados nas extremidades superiores, em forma triangular, por elementos vegetais fibrosos, como o vime, por tiras de pele ou, mais tarde, por elementos de ferro ou bronze. 2

3 A necessidade de cobrir espaços cada vez mais amplos tornou a estrutura mais complexa; ou seja, as peças inclinadas exigiam um apoio intermédio, surgindo assim as escoras e o contra nível, uma peça horizontal. Para um maior aproveitamento do espaço e maior facilidade para realizar aberturas para o exterior, as peças de suporte direto da cobertura deixaram de estar diretamente ligadas ao solo, passando ser apoiadas em elementos verticais, realizando assim o esqueleto de paredes, isto é, um conjunto de vigas e pilares. Cada local tem os seus tipos e espécies de árvores. Desta forma o homem adaptou suas necessidades ao que lhe era disponível. Não podemos falar do uso da madeira sem especificar cada civilização. Cada clima, terreno, cataclismos que determinavam um método diferente no uso da madeira. Portanto temos exemplos pelo mundo: 3

4 Extremo Oriente Com uma arquitetura leve, as estruturas de madeira foram feitas para suportar os terremotos frequentes, sendo, portanto, utilizados encaixes frágeis mas resistentes. YINGXIAN PAGODA CHINA Construído em m de altura Estrutura totalmente em madeira. 4

5 Noruega Uma arquitetura marcante em madeira, é a Norueguesa, onde há muitas florestas, e o clima é frio. Os habitantes locais utilizavam a madeira como principal elemento construtivo devido à sua característica isolante, térmica. O aparecimento do aço, com perfis de forma e dimensões extremamente variadas, foi possibilitando a realização de novas e mais arrojadas estruturas, correspondendo às exigências do desenvolvimento industrial como as grandes oficinas, pontes de grande vão, por exemplo. Dessa forma, madeira começou a ceder o seu lugar ao novo material. No entanto, nos últimos anos, tem sido feito um esforço no sentido de reabilitar a madeira como material principal de construção. O emprego de estruturas laminadas coladas, o progresso nos aglomerados, um melhor conhecimento das suas propriedades mecânicas, são outras tantas formas que levam novas perspectivas de um maior emprego da madeira à sua origem, construção. 5

6 A madeira é constituída pelo conjunto dos tecidos que formam a massa dos troncos da árvore, desprovidos de casca. É um material relativamente leve, resistente e fácil de trabalhar, tendo, por isso mesmo, sido utilizada pelo homem desde os primórdios da cultura É um material sólido, orgânico, higroscópico, obtido originalmente do tronco das plantas lenhosas, especialmente das árvores mas também dos arbustos. É um tecido formado pelas plantas com uma função de sustentação e, por isso, é utilizada como material estrutural efetivo e eficiente pela humanidade. A madeira é constituída principalmente por células de forma alongada apresentando vazio interno, mas tendo tamanhos e formas variadas, de acordo com a sua função e com a classificação botânica da árvore. 6

7 A madeira é um material anisotrópico porque suas propriedades mecânicas dependem da disposição das suas fibras. A madeira se expande ou retrai de forma diferente às variações de umidade no ambiente, de acordo com os sentidos relativos de suas fibras. 7

8 No sentido longitudinal ao eixo de uma tora, por exemplo, a variação é mínima (0,1%); No sentido tangencial, é máxima (até 10%), e E no sentido radial, cerca de5%. Produto Natural - a madeira é um produto de origem natural e renovável, cujo processo produtivo em relação a outros produtos industrializados, exige baixo consumo energético e respeita a natureza. Renovável - fazemos uso da madeira como matéria-prima há milhares de anos. No entanto este recurso contínua disponível e a crescer em novos povoamentos florestais. Armazéns de Carbono - para a formação da madeira, as árvores captam o carbono da atmosfera, e libertam oxigénio. Ao fazermos uso da madeira, estamos a armazenar o carbono absorvido durante o tempo de vida da obra ou edifício no estado sólido e portanto, a evitar que este se liberte para a atmosfera e, agrave o problema ambiental do efeito de estufa. 8

9 Excelente Isolante - o isolamento é um aspecto importantíssimo para a redução da energia usada no aquecimento e climatização de edifícios. Fácil de Trabalhar - trata-se de uma matéria-prima muito versátil que pode ser usada de forma muito variada e que cumpre com certas e determinadas especificações, de acordo com o tipo de aplicação pretendida. Permite ligações e emendas fáceis de executar. Durabilidade - Os arqueólogos pesquisam peças antigas ainda existentes em madeira tais como: sarcófagos, embarcações, esculturas, utensílios domésticos, armas, instrumentos musicais, elementos de construções. É possível observar-se algumas dessas peças em perfeito estado. Segurança - A madeira não oxida. O metal quando é levado a altas temperaturas pela ocorrência de fogo deforma-se, perdendo a função estrutural. Naturalmente, se o ferro do betão armado não estiver com o revestimento adequado, também este perde a função estrutural quando submetido a altas temperaturas. Versatilidade de uso - pode ser produzida em peças com dimensões estruturais que podem ser rapidamente desdobradas em peças pequenas, de uma delicadeza excepcional. Reutilizável - Capacidade de ser reutilizada várias vezes. 9

10 Propriedades físico-mecânicas - Foi o primeiro material empregue, capaz de resistir tanto a esforços de compressão como de tracção. Tem uma baixa massa volúmica e resistência mecânica elevada. Pode apresentar a mesma resistência à compressão que um betão de resistência razoável. A resistência à flexão pode ser cerca de dez vezes superior à do betão, assim como a resistência ao corte. Não se desfaz quando submetida a choques bruscos que podem provocar danos noutros materiais de construção. Textura - no seu aspecto natural apresenta grande variedade de padrões. Variabilidade - é um material fundamentalmente heterogéneo e anisotrópico. Mesmo depois de transformada, quando já empregue na construção, a madeira é muito sensível ao ambiente, aumentando ou diminuindo de dimensões com as variações de humidade Vulnerabilidade - é bastante vulnerável aos agentes externos, e a sua durabilidade é limitada, quando não são tomadas medidas preventivas. Combustível. Dimensões - são limitadas: formas alongadas, de secção transversal reduzida. 10

11 No entanto, a madeira apenas adquiriu reconhecimento como material moderno de construção, com condições para atender às exigências de técnicas construtivas recentemente promovidas, quando os processos de aperfeiçoamento foram desenvolvidos e permitiram anular as características negativas que a madeira apresenta no seu estado natural: A degradação das suas propriedades e o aparecimento de tensões internas decorrentes de alterações da humidade são anulados pelos processos desenvolvidos de secagem artificial controlada; A deterioração da madeira em ambientes que favoreçam o desenvolvimento dos seus principais predadores é contornada com os tratamentos de preservação; A marcante heterogeneidade e anisotropia próprias de sua constituição fibrosa orientada, assim com a limitação das suas dimensões são resolvidas pelos processos de transformação nos laminados, contraplacados e aglomerados de madeira. A madeira é classificada segundo suas características, propriedades, processo mecânico e secagem. Na construção civil variam desde peças com pouco ou nenhum processamento até peças com vários graus de beneficiamento. Madeira Roliça; Madeira Serrada; Madeira Beneficiada; Madeira em Lâminas; Painel de Compensado; Chapas de Fibra; Chapas de Partículas; Madeira Tratada... Outros Produtos; 11

12 É a madeira com menor grau de processamento. É obtida em unidades industriais serrarias onde as toras são transformadas em peças de dimensões menores 12

13 É obtida por usinagem das peças serradas agregando valor as mesmas As lâminas de madeira são obtidas por um processo de fabricação que se inicia com o cozimento de toras de madeira e seu posterior corte em lâminas 13

14 É composto de varias lâminas, unidas cada uma, através de adesivo ou cola, sempre em numero ímpar, de forma que uma compense a outra Chapas Duras - São chapas obtidas pelo processamento de eucalipto, de cor natural marrom, apresentando a face superior lisa e a inferior corrugada 14

15 Produzidas com fibras de madeira aglutinadas com resina termofixa, que se consolidam sob ação conjunta de temperatura e pressão, resultando numa chapa maciça de composição homogênea de alta qualidade. É uma chapa de partículas de madeiras selecionadas de pinus ou eucalipto, provenientes de reflorestamentos. 15

16 As partículas são classificadas e separadas por camadas, as mais finas sendo depositadas na superfície, enquanto que aquelas de maiores dimensões são depositadas nas camadas internas. 16

17 Os painéis são formados por camadas de feixes de fibras com resinas fenólicas que são orientados numa mesma direção e então prensados para sua consolidação. Obtido através de procedimento ou conjunto de medidas que possam conferir à madeira em uso maior resistência aos agentes de deterioração, proporcionando maior durabilidade. 17

18 A tecnologia tem ampliado a gama de novos produtos derivados da madeira seja em diferentes formas, seja em combinação de outros materiais, visando sempre o melhor desempenho do produto, no fim a que se destina, a otimização do uso da matéria prima e a redução dos custos de processamento. Estruturas de Madeira 18

19 Fontes de matéria prima mais usadas: Madeiras provenientes de 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 (Recursos Naturais Renováveis); Madeiras provenientes de florestas nativas exploradas para atender o mercado com o manejo florestal ou da exploração extrativista. Incentivar o uso de madeiras provenientes de reflorestamento, exigindo das madeireiras o selo FSC(Forest Stewardship Council) de certificação ambiental que assegura que a madeira é de origem responsável. Estruturas de Madeira Utilização na construção civil: Estruturas, pontes, viadutos e passarelas: feitas com madeiras pesadas e de alta resistência que suportam cargas elevadas como a itaúba, jatobá, cumaru, maçaranduba, angico e o eucalipto citriodora. Na região Sul as madeiras mais usadas são as de reflorestamento, como o Eucalipto - classes de resistência C40 a C60 - e o Pínus - C20 a C30. No Norte e Nordeste, dá-se preferência ao jatobá, maçaranduba e piquiá, todas de classes de resistência alta - C50 a C60. Nesse tipo de estruturas utilizam-se madeiras brutas (toras), serradas ou laminadas e coladas. As espécies de madeiras mais utilizadas em estruturas no Brasil são: Peroba Rosa, Ipê, Eucalipto, Pinho, Jatobá, Maçaranduba, Garapa, Cumaru, Aroeira e Itaúba. 19

20 Estruturas de Madeira Utilização na construção civil: Vigas, caibros, pranchas e tábuas utilizadas em estruturas de cobertura, de madeira serrada de peroba-rosa, itaúba, Divisórias leves externas e internas de peças de madeira serrada na forma de tábuas e pontaletes. Ripas e caibros usados em partes secundárias de estruturas de cobertura, como a madeira de pinho-do-paraná. Forros, painéis, lambris e guarnições (angelim-pedra). Portas e janelas de madeiras leves e médias (pinho-do-paraná, cedrinho, ipê); Tacos e assoalhos de madeiras médias e densas (ipê, angelim, amendoim, cumaru, etc) 20

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22 Wood-framing 22

23 Metropol Parasol. Maior estrutura de madeira do Mundo. Sevilha, Espanha Arquiteto alemão Jürgen Mayer H. 23