Trabalho de Estruturas em Madeira

Trabalho de Estruturas em Madeira

(Parte 1 de 6)

Introdução a Engenharia Civil - Robson Schneider e Phelipe Luiz Damasceno Araújo

Robson Thyago Moreira Schneider Phelipe Luiz Damasceno Araujo

Introdução a Engenharia Civil - Robson Schneider e Phelipe Luiz Damasceno Araújo

Robson Thyago Moreira Schneider Phelipe Luiz Damasceno Araujo

Relatório apresentado como requisito parcial da disciplina de Introdução à Engenharia Civil do Curso de Engenharia Civil.

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2 SUMÁRIO

01. Introdução03
02. A madeira na historia
03. Madeira como material de construção08
04. A Origem da madeira09
05. O que é o selo verde?1
06. Vantagens do uso14
07. Desvantagem do uso16
08. Tipos de madeira17
09. Estrutura de madeira19
10. Tipos de treliças21
1. Nomeclatura da madeira27
12. Uso da madeira na construção civil29
13. Norma Brasileira de regulamentação32
14. Curiosidades4
15. Estruturas de madeira(imagens)47
16. Conclusão54
17. Referencias bibliográficas5

18. Anexos I ( CD com imagens, videos e arquivo) 56 19. Anexos I (Orçamentos dentro de Palmas) 57

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A madeira como um material de construção sempre foi utilizado pelo homem desde épocas pré-históricas. Até o século passado, as mais importantes obras de engenharia eram construídas com pedra ou madeira, combinando-se freqüentemente os dois matérias.

Apesar do longo período de utilização, só na primeira metade do século X foram estabelecidas teorias técnicas aplicadas às estruturas de madeira. Após a I Guerra Mundial, as pesquisas tecnológicas tiveram grande incremento, dispondo-se hoje de métodos precisos para o projeto das mais variadas formas estruturais.

A sua alta flexibilidade da liberdade na modelação arquitetônica., seja em uma construção nova ou na modernização, na construção estrutural, tornando-se versátil e quando bem trabalhado um acabamento ideal.

Devido o pouco conhecimento na área e a complexidade para calcular estruturas com esse material o grupo foi a favor de demonstrar o uso rotineiro, idéias, métodos de proteção, modelos de estruturas e gráficos de pré-dimensionamento sem aprofundar nos cálculos, porem esse documento serve para os novos acadêmicos perceberem a importância desse componente na construção civil, e por ser bem ilustrativo não o torna uma leitura cansativa mais sim divertida no ponto de vista pedagógico.

Desta maneira esse trabalho fornecerá um base para o estudo deste material, suas propriedades, tipos , estruturas, curiosidades e orçamentos atualizados, vantagens, desvantagens entre as mais varias formas de utilização , idéias e recursos para um bom desempenho em sua obra e sem interferir ou agredir no ecossistema de sua região.

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4 A MADEIRA NA HISTÓRIA

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-á surgido sob a forma de um tronco de árvore caído de margem a margem de um curso de água e sobre o qual pôde passar confiadamente. A madeira, sendo leve, resistente, fácil de trabalhar, existindo em abundância, com comprimentos e diâmetros variáveis, deu ao Homem a possibilidade de abandonar a caverna, construindo inicialmente cabanas cuja estrutura seria constituída por ramos e canas sendo a cobertura realizada de folhas aglomeradas com argila ou então com peles. 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.

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.

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A arte de trabalhar a madeira é antecedente à de pedreiro, que só surge quando o

Homem decide dividir a pedra em blocos facilmente manuseáveis que, sobrepostos, davam longas paredes resistentes.

Durante muitos séculos foi a carpintaria a arte mais importante na construção dos edifícios, cuja arquitetura foi fortemente influenciada por este material. Desde as habitações às primeiras fortificações, os seus sistemas de defesa (pontes levadiças, catapultas, etc.), e edifícios religiosos, cuja cobertura dos mesmos e estruturas das torres trouxeram problemas, relativamente ao vão, cuja resolução era problemática. Os muitos carpinteiros transmitiam de geração em geração a sua própria experiência somada à experiência anterior. Os seus conhecimentos sobre as características da madeira e sobre o comportamento das estruturas, permitiram-lhe realizar, na Idade Média e nos séculos XVI, XVII e XVIII, verdadeiras obrasprimas quer do ponto de vista de concepção como de realização.

Não podemos falar do uso da madeira sem especificar cada civilização. Cada clima, terreno, cataclismos que determinavam um método diferente no uso da madeira. O ser humano viu neste elemento uma fonte de intermináveis aptidões. Vejamos, a madeira flutua, portanto os primeiros barcos surgiram dela e foram aperfeiçoados com o tempo. É fácil de trabalhar, logo utensílios domésticos, ou de trabalho, móveis, e esculturas. Cada local tem com os seus tipos e espécies de árvores. Desta forma o Homem adaptou suas necessidades ao que lhe era disponível. Algumas civilizações o uso da madeira na arquitetura destacou-se de uma forma diferente, como por exemplo o Extremo Oriente, com uma arquitetura leve é feita para suportar os terremotos freqüentes, sendo, portanto, utilizados encaixes frágeis mas resistentes. Já a arquitetura Norueguesa é caracterizada pela largura das paredes capazes de isolar o frio, um uso de madeira maciça em grandes dimensões na construção, bem diferente da Oriental. Porém muito interessante o diferente tipo de uso.

Vejamos algumas diferenças.

Extremo Oriente - As civilizações orientais levam consigo a fama de “mistério”, do desconhecido”, de crenças fortes, uma cultura rica que permanece praticamente intacta. Em alguns lugares podemos ter a impressão que globalização não existiria nunca nestes locais. Pois a cultura enraizada é muito forte. Por isso a História da Arquitetura Oriental ainda é pouco conhecida. Os cataclismos ajudaram muito a ocultar o passado, e dificultar a datação das obras (pois depois de incêndios, ou terremotos,...), com todos os cataclismos que as cidades tiveram (e

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6 têm) que passar, e ainda que mesmo destruído os orientais possuem o dom de reaproveitar (os elementos se mantêm, e por isso fica difícil datar alguma coisa). A madeira exposta à variação climática pode não se manter, porém temos alguns exemplos de construções japonesas que datam de 670 e 714. Nessa arquitetura o que é mais valorizado é o térreo (símbolo da terra), e o telhado (símbolo do céu). Dos países orientais o que mais se destaca é o Japão no extremo oriente. Pelo fato de ser isolado pelo mar e pelo oceano. Este complexo de ilhas tornou-se impenetrável, logo conservou-se por muito mais tempo. Tendo como arquitetura inicial a chinesa e a coreana, manteve-se fiel (enquanto que os outros não).

Civilizações Européias - 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. Além das casas os “Vikings” (civilizações anteriores da mesma região) utilizavam a madeira na construção de seus barcos: “Drakkars”. O estilo mais utilizado nas casas Norueguesas é o “laft”, onde as paredes são erguidas com troncos de madeira empilhados horizontalmente. O isolamento total era obtido com ripas coloridas entre os troncos, ou uma pasta elaborada (nas casas mais pobres). A casa permanecia inabitada por um ano aproximadamente para que os troncos se assentassem uns nos outros, o que fazia com que as casas perdessem alguns centímetros de altura. As esquadrias eram colocadas depois.

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Nos fins do século XIX o grau de evolução já atingido pareceu não permitir maiores progressos. 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, hangares para aviação, pontes de grande vão, por exemplo. Verificou-se, paralelamente, um rápido e grande progresso no domínio do cálculo das estruturas e do conhecimento das propriedades dos materiais. A madeira, de emprego empírico e tradicional, começou a ceder o seu lugar ao novo material. A crise acentuou-se com o progresso do betão armado, estando as aplicações da madeira, em muitos países, em grande decadência.

No entanto, nos últimos anos, tem sido feito um esforço no sentido de reabilitar a madeira como material principal de construção. Inevitavelmente abandonou-se os sistemas construtivos clássicos, uma vez que nos dias de hoje se dispõe de meios mais eficazes para realizar as ligações. Apareceram novas idéias, novas concepções estruturais, com peças de secções compostas, cujas características se aproximam cada vez mais das do aço. O emprego de estruturas laminadas coladas, o progresso nos contra placados e 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.

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8 MADEIRA COMO MATERIAL DE

A madeira é um material excepcional como material de construção além de ter qualidades muito grandes como matéria prima para outros produtos industrializados.

Diversas pesquisas têm sido desenvolvidas no sentido de tratar a madeira para sua utilização em diversas etapas construtivas. As madeiras em seu estado natural têm características próprias que podem ser alteradas com tecnologia moderna. Algumas destas características mais importantes são:

I - apresenta resistência mecânica tanto à esforços de tração corno à compressão, além de resistência atração na flexão tem resistência mecânica elevada em relação ao seu peso próprio pequeno.

I - tem resistência à choques e cargas dinâmicas absorvendo impactos que dificilmente seriam com outro materiais.

I - tem fácil trabalhabilidade permitindo ligações simples IV - boas características de absorção acústica. bom isolamento térmico V - custo reduzido e é renovável, desde que convenientemente preservada VI - apresenta diversos padrões de qualidade e estéticos.

Na medida em que técnicas modernas foram sendo adotadas na tentativa de melhoria de suas qualidades, passou a ser mais utilizada visto que estes procedimentos melhoram sua boas qualidades e eliminam ou minoram as inconvenientes que podem ser:

I - perda de propriedades e surgimento de tensões internas secundarias devido a problemas de secagem e umidade. Estes problemas são resolvidos com controle da umidade e da secagem com controle

I - fácil deterioração em ambientes agressivos que desenvolveram agentes predadores como fungos, cupins. mofo. etc.

I - heterogeneidade e anisotropia naturais de sua constituição fibrosa. alem de suas dimensões limitadas. podendo estes inconvenientes serem resolvidos pela laminação, contra placados e aglomerados.

A madeira como material de construção é depois do aço o material mais utilizado. Pode ser utilizada em diversas etapas desde as fundações até os acabamentos, passando tanto pela estrutura como por material auxiliar. Pode ser usada também em diversos tipos de construção como em estradas de ferro, galerias, etc.

Pode ser utilizada como combustível, tendo entretanto um poder calórico baixo, sendo entretanto bastante utilizada para este fim.

Além disto serve como matéria prima para papel, resinas, álcool, plásticos, sendo o papel o seu principal sub-produto.

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9 A ORIGEM DA MADEIRA

A madeira como material de construção é produto do beneficiamento do tronco de árvores, que chamaremos “lenho”. As características de anisotropia e heterogeneidade são decorrentes da sua origem. Suas características também são decorrentes das diversas espécies existentes.

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