Comentários Técnicos: Manual de Projeto e Construção de Estruturas com Peças Roliças de Madeira de Reflorestamento

Documentos relacionados
Caracterização de clones e híbridos de eucaliptos com base na norma ABNT NBR 7190: 1997

UTILIZAM UM MATERIAL PRODUZIDO COM POUCA ENERGIA E DE FORMA SUSTENTÁVEL

M ADEIRA. Projeto estrutural. Módulos. Montagem do tabuleiro. Construção do mastro. Fundação do mastro. Passarela pronta

Sistemas Construtivos para Pontes de Madeira com 8 Metros de Vão: Tabuleiro Protendido, Vigas Treliçadas e Sistema Misto

Conceituação de Projeto

2.3.3 Norma canadense

MADEIRA arquitetura e engenharia

Curso de Graduação em Engenharia Civil

ANÁLISE DO SISTEMA MISTO DE LIGAÇÃO MADEIRA-CONCRETO EM SITUAÇÃO DE INCÊNDIO

PASSARELA ESTAIADA DE MADEIRA COM DUAS TORRES

Benefícios do uso da madeira plantada na construção. Humberto T u f o l o C o n s u l t o r i a

Controle de qualidade: despesa ou investimento?

AVALIAÇÃO DE LIGAÇÃO MISTA MADEIRA-CONCRETO COM CHAPAS PERFURADAS COLADAS

ESPECIFICAÇÃO DE MATERIAIS E EQUIPAMENTOS - MADEIRAS NTD SUMÁRIO

1.4. Sistemas estruturais em madeira

ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO

ESTRUTURAS METÁLICAS 2 Sistemas Estruturais

Marquitetura e engenharia

EXECUÇÃO DE ESTRUTURAS EM AÇO

3 Programa Experimental

Estruturas de Aço e Madeira Aula 11 Introdução à Madeira

MEMORIAL DESCRITIVO E ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS

A Indústria da Madeira Preservada sob Pressão no Brasil

MANUAL DE CLASSIFICAÇÃO VISUAL

ANÁLISE DA QUALIDADE DE COLAGEM DE ELEMENTOS DE MADEIRA LAMINADA COLADA. J. C. Molina 1, T. Garbelotti 2

São Paulo - SP - Brasil NOVOS REQUISITOS PARA AQUISIÇÃO DE POSTES DE MADEIRA. Nilton dos Santos Filho Sergio Brazolin Takashi Yojo

AULA 03: DIMENSIONAMENTO DE LIGAÇÕES PARAFUSADAS

Universidade Federal de Sergipe/ Departamento de Engenharia Civil 2


TECNOLOGIA DA CONSTRUÇÃO II CÓDIGO: IT837 CRÉDITOS: T2-P2 INSTITUTO DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ARQUITETURA E URBANISMO

Programa Analítico de Disciplina CIV459 Projeto e Experimentação de Estrutura de Madeira

IV Seminário de Iniciação Científica

ALTERNATIVAS PARA RECUPERAÇÕA DE ESTRUTURAS DE MADEIRA ESTUDO DE CASO

Programa Analítico de Disciplina ENF372 Construções de Madeira

Figura 8.1: Alguns tipos de ligações.

Curso de Dimensionamento de Pilares Mistos EAD - CBCA. Módulo

ANÁLISE NUMÉRICA DE BLOCOS E PRISMAS DE ALVENARIA ESTRUTURAL SUBMETIDOS AO ESFORÇO DE COMPRESSÃO

Sistemas Estruturais

Universidade de São Paulo Escola Politécnica Departamento de Engenharia de Estruturas e Geotécnica

TECNOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES I AULA 02

Benefícios da Madeira Tratada na Construção Civil.

AVALIAÇÃO DA RIGIDEZ À FLEXÃO DE TORAS DE MADEIRA POR MEIO DE VIBRAÇÃO TRANSVERSAL BENDING STIFFNESS EVALUATION OF WOOD LOGS BY TRANSVERSE VIBRATION

3. MATERIAIS E MÉTODOS

Universidade Federal de Itajubá Instituto de Recursos Naturais. Cálculo Estrutural EHD 804 MÉTODOS DE CONSTRUÇÃO. Profa.

Segurança e estados limites

ESTUDO NUMÉRICO-EXPERIMENTAL DO SISTEMA DE TRELIÇAS MODULARES PARA PONTES EM MADEIRA

ESTRUTURAS METÁLICAS 9 LIGAÇÕES parte 2

Dimensionamento de Estruturas em Aço. Parte 1. Módulo. 2ª parte

Ambiental /

SAC (15)

Professora: Engª Civil Silvia Romfim

FASCÍCULO NBR 5410 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DE BAIXA TENSÃO FASCÍCULO 49:

~.o~.q.tg.º ::.or;lrgj~q

Estruturas de Concreto Armado

SEÇÃO DE ENSINO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO MAJ MONIZ DE ARAGÃO. Generalidades. (Item 6.1 da NBR 8800/2008)

DIMENSIONAMENTO DE UNIÕES UTILIZANDO CONECTORES METÁLICOS PARAFUSOS

ESTRUTURAS DE MADEIRA

Estruturas de Madeira

Estudo teórico-experimental sobre a estabilidade estrutural de painéis de cisalhamento ( Shear Wall ) do sistema construtivo Light Steel Framing

Software Para Dimensionamento De Consolos Curtos De Concreto Armado Kim Filippi dos Santos¹, Prof. Msc. Daniel Venancio Vieira²

Mounir Khalil El Debs. concreto pré-moldado. fundamentos e aplicações

ANÁLISE EXPERIMENTAL DAS PROPRIEDADES MECÂNICAS DE VIGAS DE PINUS ELLIOTTII IN NATURA E TRATADAS COM CCA

ESTUDO NUMÉRICO E EXPERIMENTAL DE TUBOS DE CONCRETO ARMADO SUBMETIDOS À COMPRESSÃO DIAMETRAL

Trabalho publicado na revista A CONSTRUÇÃO EM GOIÁS em outubro/ 2002

Alta resistência. Coeficientes Parciais γ f : Combinações Ações Especiais / Normais

Estudo sobre as propriedades de duas espécies de madeiras utilizadas na construção civil

ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO CADERNO DE QUESTÕES 2015/2016

Sistemas Estruturais. Prof. Rodrigo mero

Programa Analítico de Disciplina CIV354 Concreto Armado I

UTILIZAÇÃO DE MOIRÕES DE DIFERENTES ESPÉCIES DE Pinus

Nossa Visão é ser Referência na Construção Civil como Empresa Sustentável, pelo Compromisso Ambiental e Preservação dos Recursos Naturais!

FIXAGRAN FIXAGRAN MODELOS FIXAGRAN. Fixação de placas de granito, mármores, cerâmicas e porcelanato. DETALHAMENTO DO PINO FIXADOR

ESTUDO DE CASO PONTE SOBRE O RIO MOJU

Parâmetros para o dimensionamento

MEIOS FIOS, SARJETAS E SARJETÕES

ESTRUTURAS NOÇÕES BÁSICAS

A norma australiana considera que a capacidade característica, R k, é uma estimativa da

Parafusos e barras redondas rosqueadas

ESTRUTURA LAGE VIGA PAREDE COLUNA DEVEM ESTAR DEVIDAMENTE CONECTADOS TRANSMITIR CARGAS NÃO ESTRUTURAL

MODELAGEM NUMÉRICA DE REFORÇO EM PERFIS METÁLICOS DO TIPO GRELHA E PÓRTICO ESPACIAL PARA VIABILIZAÇÃO DE PROJETO ESTRUTURAL ESPECIAL

Classificação das pontes quanto ao material da superestrutura

PLANTA AMBIENTADA ÁREA TOTAL CONSTRUÍDA...33,82 m² PERGOLADO AMORA

MADEIRA PARA A CONSTRUÇÃO

Concreto Protendido. ESTADOS LIMITES Prof. Letícia R. Batista Rosas

UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO UERJ FACULDADE DE ENGENHARIA ÊNFASE EM SISTEMAS DE POTÊNCIA

1.8 Desenvolvimento da estrutura de edifícios 48

Concreto Protendido. ESTADOS LIMITES Prof. Letícia R. Batista Rosas

ConnectSteel: Um aplicativo móvel para verificação e dimensionamento de emendas parafusadas

PILARES EM CONCRETO ARMADO

RELATÓRIO Nº RNT933/2014

APRESENTAÇÃO ESCALADA

Análise estrutural de ripas para engradamento metálico de coberturas

ESTRUTURAS METÁLICAS DE AÇO

ESTRUTURAS METÁLICAS E DE MADEIRAS PROF.: VICTOR MACHADO

SUMÁRio ,. PARTE - CONCEITOS BÁSICOS SOBRE CISALHAMENTO. CAPíTULO 1 TENSÕES DE CISAlHAMENTO NA FlEXÃO EM REGIME ELÁSTICO 12

TIPOS DE CONECTORES. Conector: Meio de união que trabalha através de furos feitos nas chapas.

Programa Analítico de Disciplina CIV353 Estruturas Metálicas

ENCONTRO Bem utilizar a madeira

ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO CADERNO DE QUESTÕES

Estruturas Metálicas

Transcrição:

Comentários Técnicos: Manual de Projeto e Construção de Estruturas com Peças Roliças de Madeira de Reflorestamento Leandro Dussarrat Brito, Universidade de São Paulo, Escola de Engenharia de São Carlos, Departamento de Engenharia de Estruturas, São Carlos, SP. e-mail: dussarrat@sc.usp.br Carlito Calil Junior, Universidade de São Paulo, Escola de Engenharia de São Carlos, Departamento de Engenharia de Estruturas, São Carlos, SP. e-mail: calil@sc.usp.br Resumo: Este artigo tem a finalidade de apresentar uma sucinta abordagem dos capítulos do livro Manual de projeto e construção de estruturas com peças roliças de madeira de reflorestamento, publicado em 2010, na EESC/USP. O manual apresenta recomendações para projeto e construção de estruturas com peças roliças de madeira de reflorestamento. Além de um banco de dados de propriedades de resistência e rigidez de peças roliças de eucalipto e de pinus, também são apresentados os sistemas de classe de uso e métodos de tratamento da madeira para garantir a durabilidade, os tipos de ligações usuais entre os elementos estruturais, os tipos de sistemas estruturais e construtivos, exemplos de dimensionamento de coluna, de terça com viga roliça e tabelas de pré-dimensionamento de pontes em viga roliça, pontes em placa mista de madeira roliça e concreto armado, e galpões tipo pórtico. No final do manual foram anexadas 124 fichas técnicas de projetos e obras construídas no Brasil e no exterior utilizando peças roliças como exemplos de projetos de arquitetura e de engenharia, com ênfase no potencial da utilização deste nobre material como uma alternativa sustentável para a construção civil. A versão digital do livro está disponível para download em: <http://www.set.eesc.usp.br/portal/pt/livros/371-manual-deprojeto-e-construcao-de-estruturas-com-pecas-rolicas-de-madeira-de-reflorestamento>. Palavras-chave: engenharia, estruturas, madeira, arquitetura. Technical Comments: Manual de Projeto e Construção de Estruturas com Peças Roliças de Madeira de Reflorestamento Abstract: This paper aims to provide a succinct chapters approach of the handbook "Manual de projeto e construção de estruturas com peças roliças de madeira de reflorestamento", published in 2010, on the EESC/USP. The handbook presents recommendations for design and construction with pieces of roundwood from reforestation. Besides of a database of properties of strength and stiffness of roundwood of eucalyptus and pines, also shows the used class systems and methods of wood treatment to ensure durability, the usual types of connections between the structural elements, the types of structural systems and constructive examples of column sizing, roundwood purlin and tables pre-sizing bridges roundwood beam, bridges in mixed plate of timber-concrete with roundwood, and timber frame structure. At the end of the handbook were attached 124 fact sheets and project works constructed in Brazil and abroad using roundwood as examples of architectural and engineering, with emphasis on the potential use of this noble material as an alternative for sustainable construction. Keywords: engineering, structures, timber, architecture. 59

1. Introdução A utilização de elementos estruturais de madeira de reflorestamento no Brasil tem crescido ao longo dos últimos anos em virtude das pesquisas técnicas e científicas realizadas principalmente nas renomadas universidades, no sentido de torná-la um material mais competitivo com relação a outros materiais empregados com função estrutural, tais como o aço e o concreto. Como um material de construção, a madeira de reflorestamento é abundante versátil e facilmente obtida. Se tecnologicamente manipulada e protegida de desastres naturais causados por fogo, erosões, insetos e doenças, as florestas nativas e regiões reflorestadas irão garantir condições de sobrevivência para as gerações futuras. O plantio e o abate de árvores reflorestadas são efetuados em processo de ciclo de regeneração. Conforme as árvores mais velhas são retiradas, elas são substituídas por árvores novas para reabastecer a oferta de madeira para as gerações futuras. O ciclo de regeneração, pode facilmente superar o volume que está sendo utilizado, favorecendo assim o meio ambiente, além de poder tornar o sistema sustentável. Atualmente tem-se a necessidade de se desenvolver estudos para encontrar alternativas de materiais viáveis economicamente e que atendam os requisitos da construção sustentável. Os possíveis sistemas estruturais, utilizando peças roliças de madeira de reflorestamento em construções civis, aparecem como opções a este grande desafio por conciliarem aspectos de sustentabilidade social, econômica e ambiental. Embora a madeira seja suscetível ao apodrecimento e ao ataque de insetos sob condições específicas, ela é um material muito durável quando utilizada com tecnologia e tratamento químico adequado, pois pode ser efetivamente protegida contra deterioração por um longo período de vida útil, dependendo do produto, processo de tratamento e condição de uso. No livro são abordadas as recomendações para projeto e construção de estruturas com peças roliças de madeiras de reflorestamento, com explanações teóricas referentes às normas técnicas brasileiras e internacionais relativas ao tema, além das principais características, dos principais tipos de classificações e caracterizações das propriedades físicas de resistência e elasticidade, e das classes de uso para tratamento de preservação da madeira, a fim de garantir o aumento da vida útil das estruturas projetadas com esse nobre material. Também são apresentados no livro, os principais tipos de ligações usuais nas conexões entre os elementos estruturais com peças roliças de madeira, além de diversos exemplos de sistemas estruturais usuais para construções de estruturas com esse material, tais como, postes de eletrificação, galpão composto por pórticos, muro de contenção de terra, barreira acústica, defensas, ponte composta por vigas de madeira roliça, ponte mista de madeira roliça e concreto armado, passarela estaiada, edificação residencial composta por vigacoluna e pórticos, edificação residencial composta por painéis autoportantes, cobertura parabolóide hiperbólica, torre de observação, entre outros, executadas com madeira de reflorestamento (eucalipto e pinus). No capítulo 8 do livro, foram anexadas 124 fichas técnicas, com diversos tipos de projetos e construções de sistemas estruturais e construtivos com peças roliças de madeira de reflorestamento (eucalipto e pinus), construídos no Brasil e no exterior. O livro tem como objetivo principal apresentar indicações para projetos e construções de estruturas com peças roliças de madeira de reflorestamento, com o intuito de oferecer a estudantes e profissionais das áreas de Engenharia Civil e Arquitetura informações tecnológicas e científicas sobre o uso de peças roliças de madeira em diversos sistemas estruturais e os tipos de ligações usuais entre elementos estruturais. 60

2. Considerações iniciais O projeto de estruturas com peças roliças de madeira de reflorestamento no Brasil, é um tema relativamente novo, ainda existe pouca bibliografia específica referente ao assunto. Desta forma, tornou-se fundamental a publicação desse livro, com a elaboração de tabelas de caracterização de vários diâmetros e de várias espécies de madeira roliça de reflorestamento, considerando efetivamente a seção circular das peças. 2.1. Principais características As estruturas projetadas com peças roliças de madeira de reflorestamento apresentam grandes vantagens comparadas com as de peças de madeira serrada nas relações de sustentabilidade econômica e ambiental. No processo de industrialização das peças roliças de madeira de reflorestamento, há uma grande redução de custo, pois requer menos investimento em equipamentos e maquinários, menor consumo de energia e menos desperdício dos recursos naturais e matéria prima. Durante os processos de cortes das peças de madeira serrada, geram-se resíduos da ordem de 60% a 70% da peça original, para garantir a planicidade das peças e consequentemente as peças estruturais apresentarão menores dimensões transversais, com posicionamentos diferenciados na seção transversal e em função da variabilidade das propriedades físicas do material tendem assim à diminuição da resistência de determinadas peças, conforme a fig. 1, CALIL & BRITO (2010). a) Vista longitudinal da peça b) Vista da seção transversal da peça Figura 1 Comparativo de aproveitamento de material entre a peça de madeira roliça e as peças de madeira serrada. Fonte: CALIL & BRITO (2010). Outra vantagem importante para a utilização de peças roliças de madeira em construções civis é o fato de que estas madeiras são sempre provenientes de árvores reflorestadas, preservando assim as florestas nativas. Apesar do reflorestamento de eucalipto ser uma monocultura, apresenta um grande beneficio ambiental. Um importante fator positivo é o grande potencial de sequestro de dióxido de carbono (CO 2 ). As árvores jovens de grande produção de biomassa e de curto ciclo necessitam de grandes quantidades de CO 2 para promover à fotossíntese. O potencial de sequestro de CO 2 é considerado pela maioria dos pesquisadores um dos principais senão o principal critério na avaliação do benefício ecoambiental de uma planta. A elevada produção de biomassa e a alta rotação transformam o eucalipto em um grande potencial de sequestro de gás carbônico, o principal causador de efeito estufa, REVISTA DA MADEIRA (2007). Os grandes devoradores de CO 2 são as 61

árvores em fase de crescimento. Quanto maior sua rotatividade mais eficiente é o processo. De contra partida, as principais desvantagens das peças roliças de madeira devido às características geométricas estão em garantir a aquisição de peças retilíneas, e com pouca variabilidade dimensional, devido à influência da conicidade. 2.2. Classificação de peças roliças O capítulo 2 do livro trata da classificação e caracterização estrutural. As peças roliças de madeira são classificadas através de dois principais critérios: a classificação visual e a classificação mecânica. 2.2.1. Classificação visual A classificação visual é baseada na premissa de que as propriedades mecânicas de uma peça de madeira diferem das propriedades mecânicas da madeira isenta de defeito devido às características de crescimento, e tais características podem ser vistas e julgadas pelo olho humano. Com o auxílio de regras de classificação, as características de crescimento são usadas para selecionar a madeira em classes de qualidade. As principais particularidades para classificação visual, descritas na NBR 8456:1984 para aceitação de postes preservados deve possuir características padrão e ter acabamento. Conforme o item Defeitos inaceitáveis da NBR 8456:1984, os postes devem ser isentos de sinais de apodrecimento, principalmente no cerne; avarias no alburno provenientes do corte ou transporte; fraturas transversais; depressões acentuadas. Já no item Defeitos aceitáveis, considera que são aceitáveis certos defeitos, porém com extensão limitada, tais como, curvatura; sinuosidade em qualquer trecho; fendas no topo, corpo e base; rachas no topo e na base e com profundidade máxima de 5 cm; nós ou orifícios de nós existentes em qualquer trecho de 30 cm; veios inclinados ou espiralados. 2.2.2. Classificação mecânica Os principais ensaios de classificação mecânica, para elementos estruturais com peças roliças de madeira são: o ensaio estático fig. 2 e o ensaio pela técnica da vibração transversal fig. 3. Figura 2 Esquema estático do ensaio de peça roliça de madeira estrutural. Fonte: BRITO (2010). Onde: L é o comprimento entre apoios da peça, vão da peça (m). P é a carga concentrada aplicada pelo macaco hidráulico. 62

Figura 3 Esquema de um equipamento de vibração transversal. Fonte: CALIL & BRITO (2010). 2.3. Durabilidade e sistema de classe de uso para tratamento da madeira O capítulo 3 do livro aborda sobre critérios de durabilidade e tratamento da madeira, indicando as principais causas de deterioração da madeira, os critérios para determinar a Classe de Uso em função do tipo de risco biológico a que a madeira será submetida, a fim de indicar da melhor forma possível, a escolha do método de tratamento e do produto preservativo, para espécies de madeiras roliças de reflorestamento. 2.3.1. Durabilidade Durabilidade da madeira é a propriedade de resistir, em maior ou menor grau ao ataque de agentes destruidores sob condição natural de uso, conforme descrito na NBR 8456:1984. Usualmente, espera-se bom desempenho sobre toda a vida do elemento estrutural. O elemento chave para esta previsão é sua durabilidade, definida como a capacidade de um produto manter seu desempenho acima de valores mínimos preestabelecidos em consonância com os usuários, nas condições previstas de uso CALIL et al (2006). Um grande número de agentes ambientais tem o potencial de reduzir a performance da madeira ao longo do tempo. O projetista, porém, pode garantir a durabilidade usando uma combinação de três fatores, CALIL & BRITO (2010): Melhor detalhamento de projeto, com a finalidade de maior eficiência, onde são considerados os critérios de proteção contra chuva e raios solares, drenagem rápida da água, secagem das áreas úmidas. Tratamento preservativo, através de preservação química com impregnação do produto preservativo sob pressão em autoclave e tratamento superficial. Inspeção, manutenção e reparos. A inspeção corresponde a vistorias periódicas e sistemáticas, para a avaliação de sinais de deterioração, tais como: descoloração, goteiras, apodrecimentos em áreas úmidas, aparecimento de fungos e ataque de insetos. A manutenção e os reparos têm por finalidade: remover sujeiras para evitar formação de acúmulos de umidade; desentupir e limpar as calhas e os drenos de água; reparar coberturas e telhas; adicionar coberturas onde necessário; refazer os acabamentos protetores no tempo adequado. 2.3.2. Sistema de classes de uso O sistema de Classes de Uso oferece uma ferramenta simplificada para a tomada de decisões quanto ao uso racional e inteligente da madeira na construção civil, fornecendo uma abordagem sistêmica ao produto e usuário que garanta maior durabilidade das 63

construções, BRAZOLIN et al (2004) apud CALIL & BRITO (2010). O sistema consiste no estabelecimento de 6 Classes de Uso baseadas nas condições de exposição ou uso da madeira, na expectativa de desempenho do componente e nos possíveis agentes biodeterioradores presentes, conforme indicados na tab. 1. Este sistema conduz a uma reflexão sobre as medidas que devem ser adotadas durante fase de elaboração de projeto de uma construção e auxilia na definição do tratamento preservativo da madeira (produto e processo) em função da condição de uso a que ela estará exposta. Conforme CALIL & BRITO (2010), ao se utilizar peças roliças madeira de reflorestamento como material de engenharia na construção civil, as seguintes etapas devem ser consideradas obrigatórias: Elaboração do projeto com foco para diminuição dos processos de instalação e desenvolvimento de organismos xilófagos. Definição do nível de desempenho necessário para o componente ou estrutura de madeira, tais como: vida útil, responsabilidade estrutural, garantias comerciais e legais, entre outras. Avaliação dos riscos biológicos aos quais à madeira será submetida durante a sua vida útil, ataque de fungos e insetos xilófagos e perfuradores marinhos (conceito de Classe de Uso). Determinação da necessidade de tratamento preservativo, em função da durabilidade natural e tratabilidade do cerne e alburno das espécies botânicas que serão utilizadas. Definição dos tratamentos preservativos, em função das seguintes escolhas: - espécie botânica que deve permitir este tratamento (tratabilidade); - umidade da madeira no momento do tratamento; - processo de aplicação do produto de preservação; - parâmetros de qualidade necessários: retenção e penetração do produto preservativo na madeira; - produto preservativo e processo de aplicação que satisfaça à Classe de Uso determinada. Tabela 1 Classes de Uso de acordo com as condições de uso da madeira na construção civil Fonte: CALIL & BRITO (2010). 64

Para os casos de sistemas estruturais e construtivos de pontes, basicamente, os componentes de madeira são classificados nas Classes de Uso 4, 5 e 6. Já em sistemas estruturais e construtivos de edificações residenciais, por exemplo, os componentes de madeira podem ser classificados nas Classes de Uso conforme especificado na fig. 4. Para os elementos estruturais, em contato com água salgada ou salobra, deve ser utilizado a Classe de Uso 6. Figura 4 Classe de Uso em função da situação de risco de deterioração em uma residência. Fonte: CALIL & BRITO (2010), adaptada conforme a nova proposta na revisão da NBR 7190. 2.4. Principais tipos de ligações para peças roliças estruturais As ligações, também conhecidas no meio técnico, como conexões, devem ser consideradas pontos fundamentais na segurança de estruturas de madeira. Em algumas situações, a falha de uma conexão pode ser responsável pelo colapso da estrutura. As ligações em elementos estruturais com peças roliças de madeira são mais difíceis de serem confeccionadas do que as ligações com madeira serrada. Em alguns casos, a peça de madeira roliça precisa ser entalhada para facilitar a conexão das juntas e garantir o melhor comportamento entre os elementos estruturais nas ligações. Visando promover o uso mais eficiente das conexões entre os elementos estruturais de peças roliças de madeira, o capítulo 4 do livro trata dos principais tipos de ligações usuais para estes elementos estruturais. A fig. 5 apresenta alguns dos principais tipos destas conexões. 65

(a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h) (i) (j) (k) (l) Figura 5 Principais tipos de ligações para peças roliças estruturais: (a) entalhe; (b) cavilha de madeira; (c) barras rosqueadas, arruelas e porcas; (d) barra rosqueada e pino metálico (Dowel- Nut); (e) chapas metálicas externas parafusadas; (f) chapas metálicas internas parafusadas; (g) consoles metálicos perfurados e parafusados; (h) chapas metálicas perfuradas e pregadas; (i) nós de treliças espaciais; (j) cintas metálicas; (k) anéis metálicos, barras de aço, arruelas e porcas; (l) placa de base para fixação da coluna no bloco de fundação. Fonte: BRITO (2010). 2.5. Principais tipos de sistemas estruturais e construtivos Os tipos usuais de sistemas estruturais e construtivos, constituídos com peças roliças de madeira são apresentados no capítulo 5 do livro. Em geral, são barras de seção transversal circular variável de madeiras de espécies de eucalipto e de pinus. Através da conexão dessas barras podem ser formadas composições de elementos simples ou compostos. Os diferentes arranjos dessas barras possibilitam uma gama de sistemas estruturais e materiais, podendo compor estruturas formadas pela composição de vários sistemas estruturais, e ainda podendo também ser definida uma estrutura mista. Diante desse fato e da compatibilidade no emprego de peças roliças de madeira a diversos materiais disponíveis na construção civil viabiliza uma gama de arranjos de estruturas mistas, inclusive quando estas são compostas por elementos formados por materiais diversos, tanto na estrutura quanto no fechamento. Na fig. 6 são apresentados alguns dos principais tipos sistemas estruturais e construtivos utilizando peças roliças de madeira de reflorestamento, onde alguns fazem parte dos anexos no capítulo 8 do livro. 66

(a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h) (i) (j) (k) (l) Figura 6 Principais tipos de sistemas estruturais utilizando peças roliças de madeira de reflorestamento. (a) postes de eletrificação; (b) galpão composto por pórticos; (c) muro de contenção de terra; (d) barreira acústica; (e) defensas; (f) ponte composta por vigas de madeira roliça; (g) ponte mista de madeira roliça e concreto armado; (h) passarela estaiada; (i) edificação residencial composta por viga-coluna e pórticos; (j) edificação residencial composta por painéis autoportantes; (k) cobertura parabolóide hiperbólica; (l) torre de observação. Fonte: CALIL & BRITO 2010. 2.6. Critérios de dimensionamento No capítulo 6 do livro são apresentados os critérios para o dimensionamento de elementos estruturais de peças roliças de madeira. Diante dos resultados dos ensaios de classificação e caracterização das peças roliças de algumas espécies de madeira de reflorestamento, ensaiadas no LaMEM, foi possível montar uma tabela geral, apresentando os valores médios das propriedades de resistência e rigidez, para consulta durante a elaboração de projetos, tab. 2. Tabela 2 Valores médios de resistência e rigidez de algumas peças roliças de madeira Espécie da Madeira Roliça de Reflorestamento L (m) d m ρ12% (kg/m³) f c0 f v E c0 MOE (MPa) MOR (MPa) (cm) (MPa) (MPa) (MPa) Eucalipto Alba - 7 768 50,46-17549 - - 42 Eucalipto Alba 2,5 7,5 1022 - - - 13690 89 25 Eucalipto Citriodora 4,5 7 840 - - - 18620-66 Eucalipto Citriodora 6,01 26,4 1016 - - - 19116 107 25 Eucalipto Citriodora 11,4 34,3 1087 - - - 23487-23 Pinus Oocarpa 6,25 42 653 - - - 8151 46 12 E. Cloenziana 13anos 2,06 13 905 44,75 11,78 14130 24660 125 6 E.Camaldulensis 20anos 2,02 22,6 1153 46,82 15,48 16043 15820 85 6 E.Camaldulensis 11anos 2,01 23 660 34,08 8,4 15459 12310 81 6 E.Camaldulensis 4anos 2,01 19,8 583 33,53 11,04 16231 15270 83 6 E.Camaldulensis 5anos 2,02 19,6 540 24,62 7,98 13522 10960 65 6 E.Camaldulensis 4anos 2,06 13,3 500 27,62 7,66 12729 14460 70 6 Fonte: CALIL & BRITO (2010), conforme ensaios realizados no LaMEM. n de CP s 67

O critério de cálculo para o dimensionamento da seção da peça roliça de madeira é dimensionado conforme o item 7.2.8 da NBR 7190:1987, cujas peças de seção circular, sob ação de solicitações normais ou tangenciais, podem ser consideradas como se fossem de seção quadrada, de área equivalente. As peças de seção circular variável podem ser calculadas como se fossem de seção uniforme, igual à seção situada a uma distância da extremidade mais delgada igual a 1/3 do comprimento total, não se considerando, no entanto, um diâmetro superior a 1,5 vez o diâmetro nessa extremidade. Na fig. 7 o d eq representa o diâmetro equivalente de cálculo para peças de seção circular variável, situada a uma distância da extremidade mais delgada, a um terço do comprimento total. No final do capítulo 6 do livro, foram acrescentados dois modelos de cálculos como exemplo de aplicação conforme a NBR 7190. O primeiro trata de critérios de dimensionamento de uma coluna solicitada sob força normal à compressão axial. Já o segundo trata de critérios para verificação de flexão em uma terça de uma cobertura com peça de madeira roliça de seção variável, tanto no Estado Limite Último (ELU), quanto no Estado Limite de Serviço (ELS). A segurança da estrutura deve ser garantida pela condição expressa por S d R d. Onde S d é a solicitação de cálculo e R d é a resistência de cálculo. 2.7. Diretrizes para projeto No capítulo 7 do livro, são mencionadas as diretrizes para o projeto e dimensionamento de estruturas com peças roliças de madeira, incluindo tabelas práticas de pré-dimensionamento de pontes compostas por vigas de madeira roliça, de pontes mistas de madeira roliça e concreto armado, e de galpões tipo pórtico. 2.8. Fichas técnicas (2.1) (2.2) Figura 7 Diâmetro equivalente para peças de seção circular variável. Fonte: BRITO (2010). Onde: d eq corresponde ao diâmetro equivalente de cálculo; d 1 é o maior diâmetro (diâmetro da base); d 2 é o menor diâmetro (diâmetro do topo); L é o comprimento total da peça. No capítulo 8 do livro foram anexadas 124 fichas técnicas com diversos tipos de projetos e obras realizadas no Brasil e no exterior, catalogadas na dissertação de mestrado de BRITO (2010), que ilustram como exemplos de sistemas estruturais e contrutivos utilizando peças de madeira roliça tratada, especialmente de espécies de madeiras provenientes de reflorestamento (eucalipto e pinus), usuais no desenvolvimento de projetos estruturais na construção civil, tais como estacas de fundações, passarelas, pontes, quiosques, galpões rurais, edificações residenciais, comerciais, hotelarias, igrejas, instituições de ensino, sedes de parques ecológios e ambientais, estruturas de locais de eventos, coberturas, estruturas de arquibancadas, parques turísticos e com brinquedos infantis, terminal de aeroporto, torres de observação, estruturas de cimbramentos para formas de estruturas de concreto, defensas de rodovias, barreiras acústicas, entre outros. 68

3. Conclusões A utilização de peças roliças de madeira, oriundas de reflorestamento, tem demonstrado ser uma ótima alternativa em sistemas estruturais na construção civil no Brasil, podendo contribuir com a questão da sustentabilidade, ambiental, social e econômica. Nos últimos anos tem sido realizado no LaMEM diversas linhas de pesquisas científicas teóricas e experimentais de elementos estruturais e de ligações entre elementos estruturais com peças roliças de madeira, especialmente as oriundas de reflorestamento (eucalipto e pinus). Para o estudo proposto nessa pesquisa foram inicialmente caracterizados todos os materiais envolvidos em ensaios com peças roliças de madeira de reflorestamento, em especial espécies de eucaliptos e pinus, realizados no LaMEM/SET/EESC/USP. Diante de critérios classificação e de caracterização para a determinação das propriedades físicas de resistência e rigidez das peças roliças de madeira, foi elaborada a tabela 2 nesse artigo, especificando os resultados de valores médios destas propriedades, que podem ser utilizadas para o pré-dimensionamento de elementos estruturais com peças roliças. Com base nos resultados desses ensaios e com a coletânea de informações técnicas e científicas coletadas nas pesquisas realizadas durante a elaboração da dissertação de mestrado de BRITO (2010), foi elaborado e publicado o livro Manual de projeto e construção de estruturas com peças roliças de madeira de reflorestamento, com objetivo de oferecer a estudantes e profissionais das áreas de Engenharia Civil e Arquitetura, informações tecnológicas e científicas de diversos modelos de sistemas estruturais e construtivos e sugestões de tipos de ligações entre elementos estruturais. Diante deste contexto a empresa Montana Química S.A. financiou junto à Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo, a publicação impressa desse livro. Como o objetivo desta publicação foi divulgar o tema a fim de difundir a utilização de sistemas estruturais com peças roliças de madeira de reflorestamento dentro de critérios tecnológicos e científicos e sem fins lucrativos, a versão digital completa e original do livro está disponível para download gratuito nos sites: do Departamento de Engenharia de Estruturas da Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo, no link: <http://www.set.eesc.usp.br/portal/pt/livros/371-manual-de-projeto-e-construcao-deestruturas-com-pecas-rolicas-de-madeira-de-reflorestamento>. da empresa Montana Química S.A. no link: <http://www.montana.com.br/comunicacao/publicacoes/livros-manuais-e-cartilhas/ Manual- de-projeto-e-construcao-de-estruturas-com-pecas-rolicas-de-madeira-de- Reflorestamento>. 69

4. Agradecimentos Os autores agradecem pelo apoio à Montana Química S.A., ao Laboratório de Madeiras e de Estruturas de Madeira e ao Departamento de Engenharia de Estruturas da Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo. 5. Referências (1) Associação Brasileira de Normas Técnicas (1984). NBR 8456: Postes de eucalipto preservado p/ redes de distribuição de energia elétrica Especificação. São Paulo. 107p. (2) Associação Brasileira de Normas Técnicas (1997). NBR 7190 Projeto de estruturas de madeira. São Paulo. 31p. (3) BRAZOLIN. S; LANA, L.E.; MONTEIRO, M. B. B.; LOPEZ, G. A. C.; PLETZ, E. (2004). Preservação de madeiras sistema de classe de risco. Revista Madeira: arquitetura e engenharia. Escola de Engenharia de São Carlos, Instituto Brasileiro de Madeira e das Estruturas. São Carlos, São Paulo. Ano 5, nº 13. CD Rom, mai/ago. (4) BRITO, L. D. (2010). Recomendações para o projeto e construção de estruturas com peças roliças de madeira de reflorestamento. São Carlos. 339 p. Dissertação (Mestrado) Departamento de Engenharia de Estruturas, Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo. (5) BRITO, L. D.; CALIL JUNIOR, C. (2011). Ligações usuais entre elementos estruturais de peças roliças de madeira de reflorestamento. In: CIMAD 11-1º Congresso Ibero-Latino Americano da Madeira na Construção Civil, Coimbra, 2011. Anais. Departamento de Engenharia Civil, Universidade de Coimbra. S22-T11-2, p. 1-10. (6) BRITO, L. D.; CALIL JUNIOR, C. (2012). Main types of structural systems and construction with using roundwood from reforestation in Brazil. In: WCTE 2012 - World Conference on Timber Engineering, Auckland, New Zealand, 2012. Anais. V. I, S3-D1, p. 47-48. (7) CALIL JUNIOR., C.; et al (2006). Manual de projeto e construção de pontes de madeira. 1ª ed. São Carlos, São Paulo. Suprema. 252p. ISBN: 85-98156-19-1. (8) CALIL JUNIOR, C.; BRITO, L. D. (2010). Manual de projeto e construção de estruturas com peças roliças de madeira de reflorestamento. 1ª ed. São Carlos, São Paulo, Departamento de Engenharia de Estruturas, Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo. SET/EESC/USP. 332 pg. ISBN: 978-85-8023-000-0. Disponível em: <http://www.set.eesc.usp.br/portal/pt/livros/371-manual-de-projeto-e-construcao-deestruturas-com-pecas-rolicas-de-madeira-de-reflorestamento> Acesso em: 29 set. 2012. (9) REVISTA DA MADEIRA (2007). Pesquisas fortalecem benefícios do Eucalyptus. Edição N 107. Setembro de 2007. Disponível em: <http://www.remade.com.br/br/revistadamadeira_ materia.php?num=1138&subject=meio%20ambiente&title=pesquisas%20fortalecem%20ben efícios%20do%20eucalyptus>. Acesso em: 15 dez. 2009. 70