Manual Básico para a Construção de Casas de Madeira pelo Sistema Plataforma

Manual Básico para a Construção de Casas de Madeira pelo Sistema Plataforma

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Manual Básico para a Construção de

Casas de Madeira pelo Sistema Plataforma

Introdução

A construção em madeira, em virtude de uma série de características, é o padrão em vários países industrializados, principalmente da América do Norte, Europa, Ásia e Oceania.

No Brasil as casas de madeira são freqüentes em regiões de colonização germânica e nas regiões de fronteira agrícola.

A indústria da construção procura atualmente novas técnicas e materiais, que possam melhorar a produtividade e baixar os custos das edificações.

A grande procura por casas de campo, praia e montanha tem provocado forte demanda por sistemas construtivos mais rápidos e menos dependentes de mão de obra intensiva.

A grande demanda por casas e construções comerciais leves nos países industrializados, propiciou o desenvolvimento de técnicas construtivas e de materiais, que permitiram o atendimento de edificações a despeito do alto custo da mão de obra.

Um desses sistemas, o sistema balão, foi desenvolvido nos Estados Unidos em 1833. Desde então vem sendo utilizado e melhorado. Segundo especialistas no setor o uso desse sistema permitiu àquele país tornar-se uma terra de proprietários de casas.

O sistema balão, assim denominado em virtude da estrutura muito esbelta, formada de perfis de madeira de pequena seção transversal, é o padrão na América do Norte, e é também muito usado na Europa e na Oceania.

É um sistema extremamente versátil, permite a construção desde pequenas casas populares unifamiliares até, prédios de até quatro pisos com vários apartamentos. A estrutura é normalmente feita em madeira serrada e, quando há risco de ocorrência de cupins, faz-se um tratamento da madeira e/ou do solo de fundação.

O sistema balão evoluiu para o atualmente designado plataforma, que incorpora algumas alterações que, o tornaram mais simples, mais flexível, mais fácil de ser executado e menos sensível a pequenas falhas na execução.

Esse sistema tem sido usado esporadicamente no Brasil, devido ao desconhecimento técnico e à falta de alguns materiais básicos, tais como painéis estruturais e perfis de madeira de dimensões adequadas.

O desenvolvimento de painéis estruturais permitiu a construção de estruturas leves e resistentes a furacões, tornados e tremores de terra. Além disso, promoveu a pré-fabricação, importante elemento de diminuição de custos e redução de desperdícios de materiais e de mão de obra.

Este manual tem como objetivo apresentar as técnicas de construção utilizando o sistema balão-plataforma e painéis estruturais OSB e suprir o mínimo de informações necessárias à construção com madeira.

O objetivo deste trabalho é a apresentação das técnicas de construção fundamentadas no sistema plataforma, cuja estrutura é constituída de perfis leves de madeira ou metálicos e de painéis estruturais de madeira.

O sistema plataforma é composto basicamente de 4 partes distintas em uma edificação térrea: alicerce, piso, paredes e cobertura ou telhado. O sistema pode ser visualizado na abaixo.

A fundação deve oferecer uma base para apoio do piso da edificação. Ela assume basicamente três formas distintas: laje de fundação ou “radier”, sapata corrida de concreto armado ou alvenaria ou pilotis simplesmente cravados no terreno ou apoiados sobre blocos. A escolha do tipo de fundação depende da topografia do local, da construção, de aspectos geológicos e arquitetônicos.

Em locais de topografia acidentada pode ser mais conveniente o uso de estacas ou pilotis, pois, há menor movimentação de terra, escavações, aterros etc.

economia na fundação

Um aspecto importante do sistema plataforma em madeira e painéis estruturais é a leveza da edificação como indicado no quadro a seguir, o que resulta em

Os pisos, do mesmo modo que a fundação, podem ser de vários materiais: madeira, concreto, tijolos, cerâmica, e mesmo uma combinação de vários materiais.

Pisos de madeira são indicados principalmente para construções em terrenos inclinados, terrenos muito frágeis ou úmidos, ou para os pisos dos andares superiores.

A principal característica do piso é ser uma superfície plana onde serão apoiadas e amarradas as paredes da edificação. A superfície plana é a plataforma em que se baseia a construção.

Quando o piso é feito de madeira, há necessidade de uma estrutura horizontal apoiada na fundação. Essa estrutura é composta por um vigamento e uma laje que pode ser constituída de chapas de madeira industrializadas de OSB ou compensado estrutural.

A estrutura do piso, dependendo da fundação, é composta de um nível ou dois níveis de vigas. No caso de baldrames de concreto ou alvenaria, um único nível de vigas dá apoio ao piso. No caso de fundação em pilotis, são necessários dois níveis de vigas, um perpendicular ao outro, sendo o vigamento inferior, apoiado sobre os pilotis, suporte para o vigamento superior, denominado barroteamento, o qual recebe diretamente a laje do piso.

O barroteamento é um conjunto de peças de madeira, espaçadas entre si de 30 a 60 cm, com espessura de 4,0 cm e altura variando de 9 a 30 cm. Quando o dimensionamento do barrote resulta em peça com altura superior a 20cm, utilizamse normalmente peças compostas, principalmente perfis I, com alma de OSB e flange de madeira serrada. Estas peças dão suporte ao contrapiso ou diretamente ao piso. Os barrotes devem ter umidade máxima de 20%, e devem ter sempre que possível umidade uniforme entre as peças. Tanto as peças do vigamento como do barroteamento devem ser aplainadas depois de secas para que tenham dimensões uniformes, principalmente em largura. Os barrotes geralmente são pregados à peça que os suporta. O diâmetro e o comprimento dos pregos depende da densidade da madeira.

A plataforma de apoio da estrutura de madeira pode também ser uma laje de concreto, apoiada diretamente sobre o solo ou vigas de concreto ou alvenaria de bloco ou tijolo comum.

No caso de fundação em pilotis, são utilizadas normalmente estacas de madeira roliça, tratada, com diâmetro entre 15 e 25 cm. As estacas são enterradas cerca de 1,0 m no solo, e dependendo do solo da fundação, são apoiadas em sapatas para assegurar a capacidade de carga resultante do projeto estrutural. O tratamento da madeira deve atender as especificações de norma para assegurar a durabilidade almejada. Em regiões sujeitas a cupim de solo, além do tratamento da madeira, é aconselhável um tratamento do solo de fundação ou a utilização de dispositivos de proteção mecânica da edificação contra o ataque dos mesmos, devendo haver uma distância de pelo menos 40 cm entre o solo e o vigamento de madeira.

No caso de estruturas de piso em madeira apoiada sobre baldrame de concreto ou alvenaria, o barroteamento é apoiado sobre uma peça de madeira denominada soleira. A soleira é uma peça com seção de 4 x 9 cm ou 4 x 14 cm, apoiada e fixada ao baldrame. A superfície superior do baldrame em contato com a soleira deve ser impermeável para impedir a passagem de umidade para a madeira. Essa barreira à umidade é importante para a durabilidade da peça, assim evitar o movimento de umidade ascendente pelo revestimento. A soleira deve ser fixada ao baldrame através de chumbadores.

No caso de edificações com mais de um pavimento, a estrutura dos andares superiores são semelhantes às do primeiro piso. Os barrotes são apoiados sobres a linha de amarração superior das paredes laterais e sobre uma ou mais paredes internas portantes.

A figura 5, apresenta detalhes de colocação e união dos barrotes que servem de estrutura do para o segundo andar do edifício.

O contrapiso é formado por uma camada de painéis de O.S.B. pregados sobre os barrotes da estrutura do piso. Os painéis estruturais de madeira OSB oferecem uma base plana, lisa, e estável para praticamente qualquer tipo de piso. Chapas relativamente grandes cobrem rapidamente grandes áreas. Um homem é capaz de aplicar o contrapiso de uma casa inteira em um dia de trabalho ou menos.

Os painéis de OSB são produzidos para atender valores mínimos de desempenho e apresentam gravado na face, ou em tabelas fornecidas pelo fabricante, suas especificações básicas, permitindo a seleção da espessura, e outras variáveis, de acordo com o espaçamento das vigas de apoio e condições de uso de modo a assegurar segurança e conforto durante o uso.

Para aplicação em piso as chapas em geral tem as bordas em macho e fêmea, característica que confere desempenho superior ao piso, pois evita rangidos e deformações indesejáveis oriundas de cargas concentradas.

O dimensionamento do piso em OSB, isto é, a escolha da espessura de chapa mais adequada é feita com base em tabelas em que se relacionam vão máximo entre barrotes, espessura mínima da chapa e carregamento de projeto por unidade de comprimento do barrote, como apresentado no exemplo a seguir.

Carregamento de projeto (KN/m2) Espaçamento entre barrotes (cm)

Espessura Mínima (m)

Vão livre máximo

As chapas de OSB são sempre dispostas com suas maiores dimensões transversalmente sobre duas ou mais vigas de apoio.

A fixação dos painéis sobre as vigas utilizando cola e prego ou parafuso é recomendável para melhorar o desempenho do piso. Contudo, os painéis podem ser apenas pregados ou parafusados nos barrotes. Os pregos são indicados para aplicação sobre vigas de madeira, e os parafusos, quando sobre perfis de aço.

Em lugares tais como corredores residenciais, ou em áreas comerciais, onde há grande circulação de pessoas, ou quando sobre o contrapiso são assentados pisos cerâmicos, é desejável maior rigidez. Nesses casos recomenda-se, além das vigas de apoio, elementos transversais de madeira ou perfis metálicos, para apoio das bordas das chapas. Esses elementos transversais às vigas são nela fixados por pregos no caso de madeira e parafusos, ou rebites, no caso de perfis metálicos. As vigas devem ter todos os lados aplainados, especialmente os lados menores, de modo a prover uma face plana para a aplicação dos painéis.

Aplicação

A aplicação dos painéis de piso pode ser feita antes ou depois da construção das paredes e da cobertura. No sistema plataforma, os painéis do contrapiso são aplicados antes da construção das paredes externas e internas. Apesar de não ser desejável, os painéis estruturais industrializados de madeira podem suportar as intempéries durante períodos normais de construção. Para evitar os efeitos da expansão causada pela absorção de umidade, recomenda-se deixar um espaço de 1,5 m entre as bordas das chapas. Quando se espera tempo chuvoso ou de muita umidade esse espaço deve ser de 3,0 m.

No caso de aplicação dos painéis sobre vigamento de madeira, a fixação mais fácil e rápida é através de pregos. São indicados pregos de 3,3 m de diâmetro por 63 m de comprimento, com espaçamento máximo de 15 cm nas bordas e de 30 cm nas vigas intermediárias. Os painéis devem ser dispostos de maneira desencontrada, de modo que as junção das bordas menores ocorram sobre vigas diferentes, conforme indicado na figura a seguir.

As paredes são os elementos da construção que oferecem maiores oportunidades de diminuição de custo e de mão de obra, através da utilização das técnicas do sistema balão ou plataforma.

Paredes leves construídas de perfis metálicos ou de madeira e estruturadas com painéis de OSB tem grande resistência mecânica e rigidez a distorção dispensando a necessidade de barras de contraventamento para resistir a esforços de vento e abalos sísmicos, sendo muito leves, simples e extremamente rápidas de se construir.

Os elementos básicos da estrutura das paredes são: os montantes verticais, a barra horizontal inferior, as barras horizontais superiores, os montantes especiais que definem as portas e janelas e as vergas que suportam as cargas verticais sobre as aberturas.

Em construções onde elementos da estrutura são de madeira, a pregação é o meio mais prático de se fazer a união entre as peças. Quando os elementos são metálicos, o emprego de parafusos ou rebites é modo mais adequado.

Os elementos da estrutura são dispostos com a largura perpendicularmente à linha das paredes, de modo que, a largura das peças da estrutura, em geral 9,0 cm, é a espessura interna das paredes.

O revestimento da estrutura com painéis OSB tem duas funções principais: suportar e transferir cargas para as fundações e fechar e prover uma base plana para aplicação de fachadas e acabamentos das construções.

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