16-240-1-PB

ISSN 1809-5860

MANUAL DE PROJETO E CONSTRUO DE ESTRUTURAS COM PEAS ROLIAS DE MADEIRA DE REFLORESTAMENTO

Leandro Dussarrat Brito1 & Carlito Calil Junior2

R e s u m o Este trabalho tem por finalidade a proposta de um manual de projeto e construo de estruturas com peas rolias de madeira tratada, oriunda de madeiras de reflorestamento no Brasil. Para isto foram realizados estudos tericos e experimentais de elementos estruturais e de ligaes em madeiras utilizando peas rolias. Foram classificadas e caracterizadas peas rolias estruturais de madeira, visualmente e mecanicamente. Como exemplos, foram catalogadas atravs de fichas tcnicas, diversos tipos de projetos e construes de pontes, passarelas, edificaes, coberturas e torres com os sistemas estruturais e construtivos em peas rolias de madeira de reflorestamento (eucalipto e pinus), construdos no Brasil e no exterior. Os resultados foram compilados em um manual de projeto e construo de estruturas de madeira utilizando peas rolias. O estudo teve, alm disso, o objetivo de divulgar, as possveis tcnicas alternativas na rea de estruturas e na construo civil, utilizando peas rolias de madeira, proporcionando a economia e favorecendo o meio ambiente de forma sustentvel, promovendo o ciclo de gerao das florestas. Palavras-chave: Estruturas de madeira. Sistemas estruturais e construtivos. Ligaes entre elementos estruturais. Madeira rolia tratada. Construo sustentvel.

MANUAL OF DESIGN AND CONSTRUCTION OF STRUCTURES WITH ROUND PIECES OF REFORESTATION WOOD

A b s t r a c t This work aims at the elaboration of a draft manual of design and construction of structures with round pieces of treated timber that comes from reforestation in Brazil. For this,it was carried out theoretical and experimental studies of structural elements and connections in roundwood. It was classified and characterized pieces of structural timber, visually and mechanically. As examples it was listed through fact sheets, various types of projects and construction of bridges, walkways, buildings, roofs and towers with structural systems and timber construction with reforestation wood (eucalyptus and pine), built in Brazil and outside. The results were compiled into a manual of design and construction of timber structures. The study also aims to disclose the possible alternative techniques in the structure area and construction projects using pieces of roundwood, providing the economy and benefiting the environment in a sustainable manner, promoting the generation cycle of forests. Keywords: Wooden structures. Structural systems and building. Connections between structural elements. Treated roundwood. Sustainable construction.

1 INTRODUO

A utilizao de elementos estruturais de madeira no Brasil tem crescido ao longo dos ltimos anos em virtude das pesquisas realizadas, no sentido de torn-la um material mais competitivo com relao a outros materiais empregados com funo estrutural, tais como o ao e o concreto. Como um material de construo, a madeira abundante, verstil e facilmente obtida. Quase metade da rea do Brasil

1 Mestre em Engenharia de Estruturas - EESC-USP, [email protected] 2 Professor Titular do Departamento de Engenharia de Estruturas da EESC-USP, [email protected]

Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, v. 12, n. 56, p. 57-77, 2010

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coberta por floresta. Se tecnologicamente manipulada e protegida de desastres naturais causados por fogo, eroses, insetos e doenas, as florestas iro garantir condies de sobrevivncia para as geraes futuras.

O plantio e o abate de rvores reflorestadas so efetuados em processo de ciclo de regenerao. Conforme as rvores mais velhas so retiradas, elas so substitudas por rvores novas para reabastecer a oferta de madeira para as geraes futuras. O ciclo de regenerao, pode facilmente superar o volume que est sendo utilizado, garantindo a sustentabilidade.

H a necessidade de se desenvolver estudos para encontrar alternativas de materiais viveis economicamente e que atendam os requisitos da construo sustentvel. Os possveis sistemas estruturais, utilizando peas rolias de madeira em construes civis de postes de eletrificaes; defensas; barreiras acsticas; muros de contenes de terra; pontes; passarelas; edificaes residenciais e comerciais; galpes rurais e industriais; coberturas e torres de observao, aparecem como opes a este grande desafio por conciliar aspectos de sustentabilidade social, econmica e ambiental.

Embora a madeira seja suscetvel ao apodrecimento e ao ataque de insetos sob condies especficas, ela um material muito durvel quando utilizada com tecnologia e tratamento qumico, pois pode ser efetivamente protegida contra deteriorao por perodo de 50 anos ou mais.

Neste estudo, so abordadas, as principais caractersticas das peas rolias de madeiras de reflorestamento, os principais tipos de classificaes, caracterizao, propriedades de resistncia e elasticidade, e as classes de uso para tratamento de preservao da madeira, para garantir o aumento da vida til das estruturas.

Tambm so apresentados os principais tipos de ligaes usuais entre os elementos estruturais com peas rolias.

E por fim, so apresentados, alguns exemplos destes sistemas estruturais usuais para construes de estruturas com peas rolias de madeira, tais como, postes de eletrificaes; defensas; barreira acstica; muro de conteno de terra; passarela estaiada; ponte mista de madeira rolia e concreto armado; ponte composta por vigas de madeira rolia; edificaes residenciais composta por prticos; edificaes residenciais compostas por painis autoportantes; galpes; coberturas; torres de observao executadas com madeira de reflorestamento (eucalipto e pinus).

Este trabalho tem por objetivo apresentar indicaes para projetos e construes de estruturas com peas rolias de madeira de reflorestamento, com o intuito de oferecer a estudantes e profissionais das reas de Engenharia Civil e Arquitetura informaes tecnolgicas de diversos sistemas estruturais e tipos de ligaes entre elementos estruturais.

2 METODOLOGIA

Como o projeto de estruturas com Peas Rolias de Madeira de Reflorestamento no Brasil, trata-se de um tema relativamente novo, ainda existe pouca bibliografia especfica relacionada ao assunto. Desta forma, torna-se fundamental a criao de tabelas de caracterizao de vrios dimetros e de vrias espcies de Madeira Rolia de Reflorestamento, considerando efetivamente a seo circular das peas e que podero ser anexadas a uma futura reviso da NBR 7190.

Tambm foram elaboradas fichas tcnicas com a finalidade de apresentar diversos exemplos de projetos e construes de estruturas com peas rolias de madeira, na grande maioria proveniente de reflorestamento. Para esta etapa atravs de contatos com profissionais de usinas de preservao de madeira, empresas de engenharia e arquitetura, e instituies que projetaram ou desenvolveram pesquisas e construes com peas rolias de madeira de reflorestamento tratadas, foram catalogadas as informaes tcnicas, a fim de confeccionar fichas tcnicas de obras utilizando este material, visando realizar um rastreamento, listando as experincias e estudos existentes, desenvolvidos no Brasil e no exterior.


Manual de projeto e construo de estruturas com peas rolias de madeira de reflorestamento 59

3 REVISO BIBLIOGRFICA

3.1 Principais caractersticas

Estruturas projetadas com Peas Rolias de Madeira apresentam grandes vantagens, comparadas com as de Peas de Madeira Serrada, correlacionando, sustentabilidade econmica e ambiental. No processo de industrializao das Peas Rolias de Madeira, h uma grande reduo de custo, pois requer menos investimento em equipamentos e maquinrios, gerando reduo na mo-de-obra, menos consumo de energia e menos desperdcios dos recursos naturais e matria prima. Durante os processos de corte das Madeiras Serradas, geram-se resduos da ordem de 60% a 70% da pea original, para garantir a planicidade das peas e consequentemente, as peas estruturais apresentaro menores dimenses transversais, diminuindo a resistncia da pea, conforme a figura 1.

a) Vista longitudinal da pea

b) Vista da seo transversal da pea

Figura 1 Comparativo de aproveitamento entre a pea de madeira rolia e a madeira serrada. Fonte: CALIL (2007) apud BRITO (2010).

As principais desvantagens das Peas Rolias de Madeira devido s caractersticas

geomtricas esto em garantir a aquisio de peas retilneas, e com pouca variabilidade dimensional, devido conicidade.

Outra vantagem importantssima na atualidade, para a utilizao em construes de estruturas de madeira com peas rolias, o fato de que estas madeiras so sempre provenientes de rvores reflorestadas, preservando assim as florestas nativas.

Apesar do reflorestamento de eucalipto ser uma monocultura, apresenta um grande beneficio ambiental. Um importante fator positivo o grande potencial de seqestro de dixido de carbono (CO2). As rvores jovens de grande produo de biomassa e de curto ciclo necessitam de grandes quantidades de CO2 para promover fotossntese. O potencial de seqestro de CO2 considerado, pela maioria dos pesquisadores, um dos principais, seno o principal, critrio na avaliao do benefcio eco-ambiental de uma planta. A elevada produo de biomassa e a alta rotao transformam o eucalipto em um campeo de seqestro de gs carbnico, o principal causador de efeito estufa. Os grandes devoradores de CO2 so as rvores em fase de crescimento. Quanto maior sua rotatividade mais eficiente o processo.

3.2 Classificao de peas rolias

As peas rolias de madeira so classificadas atravs de dois principais critrios: a classificao



visual e a classificao mecnica.

3.3 Classificao visual

A classificao visual baseada na premissa de que as propriedades mecnicas de uma pea de madeira diferem das propriedades mecnicas da madeira isenta de defeito devido s caractersticas de crescimento, e tais caractersticas podem ser vistas e julgadas pelo olho humano. Com o auxlio de regras de classificao, as caractersticas de crescimento so usadas para selecionar a madeira em classes de qualidade.

As principais particularidades para classificao visual, descritas na NBR 8456:1984 para aceitao de postes preservados deve possuir caractersticas padro e ter acabamento.

Conforme o item Defeitos inaceitveis 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; depresses acentuadas. J no item Defeitos aceitveis, considera-se que so aceitveis certos defeitos, porm com extenso limitada, tais como, curvatura; sinuosidade em qualquer trecho; fendas no topo, corpo e base; rachas no topo e na base e com profundidade mxima de 5 cm; ns ou orifcios de ns existentes em qualquer trecho de 30 cm; veios inclinados ou espiralados.

3.4 Classificao mecnica

Os principais ensaios de classificao mecnica, para elementos estruturais com peas rolias de madeira so: o ensaio esttico (figura 2) e o ensaio pela tcnica da vibrao transversal (figura 3).

Figura 2 Esquema esttico do ensaio de pea rolia de madeira estrutural. Fonte: Foto do Autor, ensaios

realizados no LaMEM em 2008.

Onde: L o comprimento entre apoios da pea, vo da pea (m) deq o dimetro equivalente da pea (m).

(a) esquema do ensaio pela tcnica da vibrao transversal (b) Ensaios realizados no LaMEM.

Figura 3 Esquema de um equipamento de vibrao transversal. Fontes: (a) CARREIRA (2003); (b) Base de dados do LaMEM.



3.5 Durabilidade e classes de uso

Durabilidade da madeira a propriedade de resistir, em maior ou menor grau, ao ataque de agentes destruidores, sob condio natural de uso, conforme descrito na NBR 8456:1984.

A classificao fornece uma ligao entre a madeira e sua esperada performance quando nova. Usualmente, espera-se bom desempenho sobre toda a vida do elemento estrutural. O elemento chave para esta previso sua durabilidade, definida como a capacidade de um produto manter seu desempenho acima de valores mnimos preestabelecidos, em consonncia com os usurios, nas condies previstas de uso CALIL et al (2006).

O propsito do Sistema de Classes de Uso, proposto por BRAZOLIN et al (2004), oferecer uma ferramenta simplificada para a tomada de decises quanto ao uso racional e inteligente da madeira na construo civil, fornecendo uma abordagem sistmica ao produto e usurio que garanta maior durabilidade das construes. O sistema consiste no estabelecimento de 6 Classes de Uso baseadas nas condies de exposio ou uso da madeira, na expectativa de desempenho do componente e nos possveis agentes biodeterioradores presentes, tabela 1. Este sistema conduz a uma reflexo sobre as medidas que devem ser adotadas durante fase de elaborao de projeto de uma construo e auxilia na definio do tratamento preservativo da madeira (produto e processo) em funo da condio de uso a que ela estar exposta.

Tabela 1 Classes de uso de acordo com as condies de utilizao da madeira na construo civil

Fonte: CALIL et al (2006).

3.6 Principais sistemas estruturais e construtivos

A utilizao de Peas Rolias de Madeira Tratada, como material para a construo civil apresenta inmeras vantagens, por mais que ainda persista a equivocada idia de que a madeira tem pequena vida til. A resistncia da madeira, o baixo peso, o baixo consumo energtico para processamento, a sua disponibilidade e o seu relativamente fcil manuseio, fazem com que ela se torne um material altamente competitivo. Seu baixo peso traz um alvio s estruturas de fundaes assim como sua resistncia faz com que as estruturas sejam mais esbeltas. Ela capaz de suportar sobrecargas de curta durao sem efeitos nocivos. Sua disponibilidade, baixo consumo energtico e fcil manuseio fazem com que os custos sejam reduzidos, que seja desnecessrio o emprego de mo-



de-obra altamente especializada e a execuo da construo efetivamente rpida. A figura 4 apresenta os principais tipos de sistemas estruturais utilizando peas rolias de madeira de reflorestamento, no Brasil e no exterior.

(a) (b) (c) (d)

(e) (f) (g) (h)

(i) (j) (k) (l)

Figura 4 Principais tipos de sistemas estruturais utilizando peas rolias de madeira de reflorestamento. (a) postes de eletrificao; (b) defensas; (c) barreiras acsticas; (d) muros de contenes de terra; (e) passarelas estaiadas; (f) pontes mistas de madeira rolia e concreto armado; (g) pontes compostas por vigas de madeira

rolia; (h) edificaes residenciais compostas por prticos; (i) edificaes compostas por painis autoportantes; (j) galpes rurais ou industriais; (k) coberturas; (l) torres de observao. Fonte: BRITO (2010).

3.7 Principais tipos de ligaes entre os elementos estruturais

Visando promover o uso mais eficiente das conexes entre os elementos estruturais de madeira rolia, ou ainda instigar na comunidade acadmica, engenheiros, arquitetos, fabricantes e profissionais em geral de estruturas de madeira, so apresentados na figura 5 os principais tipos de ligaes para estes elementos.



(a) (b) (c) (d)

(e) (f) (g) (h)

(i) (j) (k) (l)

Figura 5 Principais tipos de ligaes entre os elementos estruturais: (a) entalhe; (b) cavilha de madeira; (c) barra rosqueada, arruelas e porcas; (d) barra rosqueada e pino metlico com rosca fmea (Dowel-Nut); (e)

chapas metlicas externas parafusadas; (f) chapa metlica interna parafusada; (g) consoles metlicos perfurados e parafusados; (h) chapas metlicas perfuradas e pregadas; (i) elementos metlicos especiais para trelias espaciais; (j) cinta metlica; (k) anis metlicos, barras de ao, arruelas e porcas; (l) placa de base para

fixao da coluna no bloco de fundao. Fonte: BRITO (2010).

4 RESULTADOS

Para o estudo proposto nesse trabalho foram inicialmente caracterizados todos os materiais envolvidos em ensaios com Peas Rolias de Madeira de Reflorestamento, em especial espcies de eucaliptos e pinus, realizados no Laboratrio de Madeira e Estruturas de Madeira (LaMEM). Diante de critrios de caracterizao para a determinao das propriedades fsicas, de resistncia e rigidez das peas rolias de madeira, foi elaborada a tabela 2, especificando os valores mdios destas propriedades de algumas espcies de Madeira Rolia de Reflorestamento, para o dimensionamento de elementos estruturais.

Tabela 2 Valores mdios de resistncia e rigidez de algumas madeiras rolias de reflorestamento Espcie da MRR1) L

(m) dm

(cm) 12%

(kg/m) fc0

(MPa) fv

(MPa) Ec0

(MPa) MOE (MPa)

MOR (MPa)

10) n

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 SAF75x74 13anos 2,06 13 905 44,75 11,78 14130 24660 125 6 E.Camaldulensis SAF76 20anos 2,02 22,6 1153 46,82 15,48 16043 15820 85 6 E.Camaldulensis SAF97 11anos 2,01 23 660 34,08 8,4 15459 12310 81 6 E.Camaldulensis SAF99 4anos 2,01 19,8 583 33,53 11,04 16231 15270 83 6 E.Camaldulensis SAF2003 5anos 2,02 19,6 540 24,62 7,98 13522 10960 65 6 E.Camaldulensis SAF2004 4anos 2,06 13,3 500 27,62 7,66 12729 14460 70 6 E.Camaldulensis SAF2004 4anos 2,03 13,3 495 25,66 6,86 10731 13200 69 6

Fonte: Tabela elabora

da pelo autor, conforme ensaios realizados no LaMEM.



5 CONCLUSES

Com base nos resultados dos ensaios dos critrios de classificao e caracterizao para a determinao das propriedades fsicas, de resistncia e rigidez das peas rolias de madeira de reflorestamento de algumas espcies de Eucaliptos e Pinus realizados no Laboratrio de Madeira e Estruturas de Madeira (LaMEM), foi elaborada a tabela 2, especificando os valores mdios destas propriedades, que podem ser utilizadas para o dimensionamento de elementos estruturais.

Com base nesta pesquisa e com a coletnea de informaes tcnicas sobre sistemas estruturais e construtivos utilizando peas rolias de madeira tratada, possibilitou que este trabalho seja compilado para o Manual de projeto e construo de estruturas com peas rolias de madeira de reflorestamento, com objetivo de oferecer a estudantes e profissionais das reas de Engenharia Civil e Arquitetura, informaes tecnolgicas de diversos sistemas estruturais e sugestes de tipos de ligaes entre elementos estruturais, incluindo tabelas prticas de pr-dimensionamento.

A utilizao de peas rolias de madeira, oriundas de reflorestamento, mostrou ser uma tima alternativa em sistemas estruturais na construo civil no Brasil, podendo contribuir com a questo da sustentabilidade, ambiental, social e econmica.

6 AGRADECIMENTOS

Agradecemos a Montana Qumica, pelo apoio financeiro, sem o qual esta pesquisa no poderia ter sido realizada.

7 REFERCIAS

ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. NBR 7190: projeto de estruturas de madeira. Rio de Janeiro, 1997. ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. NBR 8456: postes de eucalipto preservado p/ redes de distribuio de energia eltrica Especificao. Rio de Janeiro, 1984. BRAZOLIN, S.; LANA, L. E.; MONTEIRO, M. B. B; LOPEZ, G. A. C.; PLETZ, E. Preservao de madeiras sistema de classe de risco. Revista Madeira: arquitetura e engenharia, v. 5, n. 13, mai/ago., 2004. CD-ROM. BRITO, L. D. (2010). Recomendaes para o projeto e construo de estruturas com peas rolias de madeira de reflorestamento. Dissertao (Mestrado) Departamento de Engenharia de Estruturas, Escola de Engenharia de So Carlos, Universidade de So Paulo, So Carlos, 2010. CALIL JR., C.; DIAS, A. A. et al. Manual de projeto e construo de pontes de madeira. So Carlos: Suprema, 2006. 252p. ISBN: 85-98156-19-1. CARREIRA, M. R. Critrios para classificao visual de peas estruturais de Pinus SP. 179 p. Dissertao (Mestrado). Escola de Engenharia de So Carlos, Universidade de So Paulo. HELLMEISTER, J. Pontes de eucalipto Citriodora. 85p.Tese (Livre docncia). Escola de Engenharia de So Carlos, Universidade de So Paulo, So Carlos, 1978. HELLMEISTER, J. Pontes de eucalipto Citriodora . In: ENCONTRO BRASILEIRO DE MADEIRAS E DAS ESTRUTURAS DE MADEIRA EBRAMEM 1. Anais, So Carlos.



HOLZ. A. Timber Engineering. Step Eurofortech EU Comett Programme. 1. ed. Centrum Hout. Netherlands, v.2, Roundwood structures, E19, 1995. MATTHIESEN, J. A. Contribuio ao estudo das pontes de eucalipto citriodora. 220p. Tese. Escola de Engenharia de So Carlos, Universidade de So Paulo, 1987. NATTERER, J. Construire en Bois 2. Press Polytechniques et Universitaires Romandes. Lausanne, Suisse, 1998. PARTEL, P. M. P. Sistemas estruturais e construtivos utilizando madeira rolia de reflorestamento. 180 p. Dissertao (Mestrado) Escola de Engenharia de So Carlos, Universidade de So Paulo, 1999. RANTA-MAUNUS, A. Round small-diameter Timber for Construction. Final Report of Project FAIR CT95-0091. Espoo 1999, Technical Research Centre of Finland, VTT Publications P383, 1999. STEP. Timber Engineering. Design Details and structural systems. Centrum Hout, The Netherlands, 1995. v. 2.

8 ANEXO

Este anexo tem por finalidade apresentar diversos exemplos de projetos e construes de estruturas com peas rolias de madeira, na grande maioria proveniente de reflorestamento.



Detalhes construtivos da Ponte 01:

Instalao dos conectores de ao CA50 12,5 mm colados c/ adesivo epxi,

em X, Nas peas de madeira rolia que

compem as longarinas do tabuleiro.

Conectores e malhas de ao,

instalados sobre a estrutura de madeira do tabuleiro.

Tabuleiro da ponte,

concretado.

Vista lateral da ponte.

Vista inferior do tabuleiro.

PONTE 01 - CAMPUS II USP

Localizao: Campus II, USP, So Carlos, SP Coordenadas GPS 21 59 57,9 S 47 55 44,7 W, altitude 834m Classe da ponte: TB 30 Sistema estrutural: misto madeira rolia e concreto armado Geometria: esconsa 15 Nmero de vigas: 22 longarinas rolias Dimetro mdio: 33 cm Concreto: fck 25 MPa Conectores: ao CA50 12,5 mm colados c/ adesivo epxi, em X espaamento de 25cm nas extremidades e 50cm no centro Largura: 10,0 m Comprimento: 12,0 m Elementos Estruturais: Madeira Rloia de Eucalipto Citriodora Tratamento: Impregnao de CCA em autoclave. Fundaes: estacas, blocos e viga de distribuio em concreto armado

Vista da Ponte 01 concluda.

Fonte CALIL et al (2006).

PONTE 02 - CAMPUS II USP

Localizao: Campus II, USP, So Carlos, SP Coordenadas GPS 21 59 58,4 S 47 55 44,0 W, altitude 833 m Classe da ponte: TB 30 Sist. Est.: misto madeira rolia protendida e concreto armado Geometria: esconsa 15 Nmero de vigas: 22 longarinas rolias Dimetro mdio: 35 cm Concreto: fck 25 MPa Conectores: ao CA50 12,5mm colados c/ adesivo epxi em X, espaamento de 25cm nas extremidades e 50cm no centro Largura: 10,0 m Comprimento: 12,0 m Elementos Estruturais: Madeira Rloia de Eucalipto Citriodora Tratamento: Impregnao de CCA em autoclave. Fundaes: estacas, blocos e viga de distribuio em concreto armado

Vista da Ponte 02 concluda.

Fonte: CALIL Jr., C. et al., 2006.

Detalhes construtivos da Ponte 02:

Instalao dos conectores de ao CA50 12,5 mm colados c/ adesivo epxi,

em X, Nas peas de madeira rolia que

compem as longarinas do tabuleiro.

Conectores e malhas de ao,

instalados sobre a estrutura de madeira do tabuleiro.

Preparo para a concretagem.

Concretagem do tabuleiro.


Tiras de compensado servem como forma, para

estanquear o concreto.



Seo A.A.: Muro de conteno com pedra argamassada, na cota

+100,35, mais alta da ponte.

Seo B.B.: Sistema de

contraventamento na primeira fila das colunas de seo

composta dupla (cota 99,86).

Seo C.C.: Sistema de

contraventamento na segunda fila das colunas de seo

composta dupla (cota 99,16).

Seo A.A.: Muro de conteno com pedra

argamassada, na cota +98,68 mais baixa da ponte.

Ligao dos contravent. c/ barras roscada 25,4 mm.

PONTE CAMINHO DO MAR Localizao: Cubato,SP

Coordenadas GPS S 23 51 26,2 e W 46 2634,7, altitude 265m Classe da ponte: TB 30 Sistema estrutural: misto madeira rolia e concreto armado Geometria: esconsa Nmero de vigas: 16 longarinas rolias Dimetro mdio: 33 cm Concreto: fck 25 MPa Conectores: ao CA50 12,5mm colados c/ adesivo epxi em X, espaamento de 25cm nas extremidades e 50cm no centro Largura: 7,2 m Comprimento: 24,0 m (6,0 + 12,0 + 6,0) Elementos Estruturais: Madeira Rolia de Eucalipto Citriodora Tratamento: impregnao de CCA em autoclave Fundaes: pilares de madeira e bloco de concreto armado

Perfil do tabuleiro para o lado da encosta.

Perfil do tabuleiro para o lado do vale.

Vista superior do tabuleiro com os conectores metlicos

Vista da Ponte Caminho do Mar

Fonte: CALIL Jr., C. et al. 2006.

Prova de carga na

lateral direita

Prova de carga na lateral esquerda

Vista lateral

Vista inferior do tabuleiro

Detalhe do Conector de

Ao CA50 12,5mm

Detalhe de fixao dos

conectores nas peas de madeira rolia, no tabuleiro.



Maquete da passarela

Procedimento de instalao do poste (mastro da passarela).

Coneco do topo do poste

(capuz).

Placa de base articulada.

Parte da placa de base

instalada na base do poste (Mastro).

Iamento do Poste.

Posicionamento da base do

poste na placa de base de ao articulada, chumbada no bloco

de fundao.

PASSARELA ESTAIADA LaMEM

Local: LaMEM, EESC, USP. So Carlos, SP Projeto: Tese de doutorado de Everaldo Pletz - 2003 Vo aproximado: 32,51metros Sistema Estrutural: Passarela estaida com tabuleiro de pinus em madeira laminada protendida em mdulos curvos, sustentada por um poste de eucalipto citriodora de 13metros de altura, e aproximadamente 30kN, propositalmente inclinado. Primeira passarela de madeira em curva protendida e estaida da Amrica Latina. Dimetro da base do poste: 55cm Dimetro do Topo do poste: 45cm Ligaes: Os estaios so constitudos de barras de ao galvanizadas com 32mm (Dywidag) e ganchos metlicos, para sustentao do tabuleiro, unindo o topo do poste s vigas transvesinas de ao. Tratamento: poste de eucalipto e madeiras serradas de pinus tratadas por impregnao de CAA em autoclave, e proteo superficial pintadas com stain. Uso: Passarela para travessia de acesso do LaMEM para a edificao do Departamento de Engenharia de Estruturas (SET) da EESC USP. Classe da passarela: sobrecarga de 5kN/m.

Detalhes do projeto estrtural da passarela. Fonte: PLETZ (2003).

a) Ligao dos estais no topo do poste b) Placa de base do poste

Vista da Passarela em curva protendida e estaida.

Fonte: PLETZ, 2003.

Detalhe da placa de base p/

sustentao do estal do poste.

Aplicando protenso nos

mdulos do tabuleiro.

Cimbramento metlico.

Instalao dos mdulos do

tabuleiro.

Colocao dos estais.

Prova de carga c/ piscinas.

Anlise Estrutural (ANSYS).



Proj. Arquitetnico Vallorbe

Contraventemento do prtico.

Esticador do

contraventemento.

Barras de ao (estais).

Placa de fixao dos estais.

Vista frontal da placa de base

de fixao dos estais.

Vista lateral da placa de base

de fixao dos estais.

PASSARELA ESTAIADA VALLORBE

Localizao: Vallorbe, Sua Projeto: Julius Natterer, Construire em Bois 2, em 1989. Sistema Estrutural: Passarela Estaiada. As vigas longitudinais do tabuleiro so compostas de duas madeiras rolias aplainadas nas duas faces. O sistema portante da passarela consiste em cinco quadros com dois apoios suspensos em dois pilares inclinados formando o prtico de sustentao dos estaios. Os contraventamentos em cruz dispostas na parte superior e inferior do tabuleiro estabilizam a torre transversalmente. Os contraventamentos horizontais sob o tabuleiro garantem a estabilidade do mesmo. Comprimento: rampa de acesso com 35,0m Vo: 24,0m Ligaes: Barras de ao galvanizadas com 10mm e ganchos metlicos. Tratamento: Madeiras rolias de pinus tratadas em autoclave

Legenda: 1- Peas de Madeira Rolia 36cm 2- Peas de Madeira Rolia 30cm 3- Duas Peas de Madeira Rolia 24 cm 4- Sees de Madeira serrada 12/14-28 5- Pranchas de Piso 6/20 6- Barras de ao galvanizado 7- Suporte metlico com 5mm de espessura 8- grampos metlicos 9- Placas de base em ao galvanizado 15mm 10- Barra metlica parafusada

Placa de fixao dos estais (capuz). Fonte: NATTERER (1998).

Passarela Estaiada Vallorbe.

Fonte: Base dados LaMEM.

Vista da rampa da Passarela Estaiada

Bases e colunas do prtico de sustentao dos estais.

Placa de base de uma das

colunas do prtico .


Contraventamentos

horizontais e vertcais.

Ligaes vigas-coluna da

rampa de acesso.

Bases das colunas da

rampa de acesso.



Vista lateral esquerda.

Fachada envidraada.

Vigas com seo composta dupla, fixadas nas colunas,

barras de ao rosqueadas ssantes, arruelas e porca

compa s.

Vista lateral direita. lanos reforados coBa m

tirantes como suspenso.

Vista interna do escritrio.

direita escoras inclinadas definitivas (mos francesas

tridimensionais), sustentam a estrutura da cobertura do

escritrio.

Fase final da construo.

EDIFICAO COMERCIAL ESCRITRIO DA UPM TRAMASUL

Localizao: Indubrasil, Campo Grande, MS Utilizao: edificao de escritrio comercial Projeto: Arquiteto Dennis Michael Deffense (2010) Sistema estrutural: Viga-coluna inclinada e escoras inclinadas definitivas (mos francesas tridimensionais) da estrutura da cobertura. Elementos Estruturais: Peas de Madeira Rolia de Eucalipto Citriodora. Dimetros mdios: 20 cm a 30 cm Ligaes: Entalhes na madeira e fixao com barras rosqueadas passantes (ao 10mm e 12,5mm), inseridas nos elementos estruturais vigas-coluna, fixadas com arruelas e porcas. Fundaes: Colunas engastadas diretamente em Blocos de Concreto Armado. Tratamento: Impregnao de CCA em autoclave. Fornecedor da madeira: TRAMASUL Acabamento e proteo externa das peas rolias: Osmocolor Stain da Montana Qumica S.A. Dados: enviados via e-mail pelo autor do projeto em abril de 2010

Fachada principal em fase final de construo.

Prgolas em balano, sobre a rea de estacionamento.

Fachada concluda. Lavatrio do banheiro.

Fonte: Fotos do autor do projeto, 2010.

Escoras inclinadas (Mos

Francesas), escoram a estrutura da cobertura interna do escritrio.

Detalhe das conexes das escoras inclinadas (Mos

Francesas tridimensionais), fixadas c/ barras rosqueadas passantes, arruelas e porcas.

Lixamento dos elementos

estruturais de madeira rolia. Preparo para

aplicao de Osmocolor Stain da Montana Qumica.

Sistema de instalao dos

vidros da fachada com sarrafos fixados nas peas

rolias.

Barras de ao da viga

baldrame, inseridas nas bases das colunas.



Detalhes da estrutura do galpo de dois pavimentos do

ateli de artista plstico.

ATELI DE ARTISTA PLSTICO

Ligao viga inclinada-coluna de canto, cobertura do prtico.

Conectores de chapas metlicas galvanizadas

perfuradas, para ligaes com pregos, em galpes tipo prtico, com

madeira rolia.

Ligao viga-coluna do

pavineto superior.

Pavimento superior, colunas de canto e

intermediria.

Treas da cobertura com

madeira rolia de eucalpto.

Cobertura da varanda.

LocalizProjeto: Arquiteto Dennis Michael Deffense (1998) Sistema estrutural: Galpo tipo prtico com vigas inclinadas Elementos Estruturais: Peas de Madeira Rolia de Eucalipto Dimetros mdios: 20 cm a 30 cm Ligaes: Conectores de chapas metlicas galvanizadas perfuradas, para ligaes com pregos, em madeira rolia. Fechamentos: Alvenarias com tijolos cermicos macios e pedras. Tratamento: Impregnao de CCA em autoclave. Fornecedor da madeira: TRAMASUL Dados: coletados pelo autor em visita tcnica em abril de 2009

ao: Carand, Campo Grande, MS.

Fachada da edificao do sobrado do ateli de artista plstico.

Fonte: Fotos do Autor em abril de 2009.

EDIFICAO DE CLNICA VETERINRIA Localizao: Carand, Campo Grande, MS.

Projeto: Arquiteto Andr Costa (2002) Sistema estrutural: viga-coluna Elementos Estruturais: Peas de Madeira Rolia de Eucalipto Dimetros mdios: 20 cm a 30 cm Tratamento: Impregnao de CCA em autoclave. Fornecedor da madeira: TRAMASUL Dados: coletados pelo autor em visita tcnica em abril de 2009

Fachada principal da clnica veterinria.

Fonte: Fotos do autor, abr. 2009.

Detalhes da estrutura da edificao de clnica

veterinria.

Treas da cobertura com vigas de madeira serrada.

Colunas de canto e

intermediria.

Conexo viga-coluna, viga

apoiada no topo da coluna e interligada com pino metlico de vergalho de ao CA50.

Muro com madeira rolia.



De o t. da estrutura da edificacomercial de boutique.

Estrutura de parte da

cobertura da sala social. Detalhe do vidro na cobertura para entrada de iluminao

natural.

CodoVi o

efixada os de

vergalhes de Ao CA50.

nexo das vigas c/ a coluna canto direito da edificao.

ga principal apoiada sobre ntelhe no topo da coluna e

com pinos metlic

Furao para a confeco da

ligao por entalhe, para encaixe da viga de madeira rolia, no topo da coluna.

Confeco do entalhe, para encaixe da viga de madeira rolia, no topo da coluna.

In

inserido transv lmente, nos elementos estruturais.

stalao do pino metlico, ersa

EDIFICAO COMERCIAL DE BOUTIQUE

Localizao: Jardim dos Estados, Campo Grande, MS.

autoclave.

ados: coletados pelo autor em visita tcnica em abril de 2009

Projeto: Arquiteto Artur Prez (2002) Sistema estrutural: Viga-coluna

eira Rolia de Eucalipto Elementos Estruturais: Peas de MadDimetros mdios: 20 cm a 30 cm Ligao: entalhes na madeira e pinos metlicos, unindo os elementos estruturais. Fundao: Colunas engastadas nas fundaes. Tratamento: Impregnao de CCA emFornecedor da madeira: TRAMASUL D

Fachad ue.

Fonte: Fotos do Autor em abril de 2009.

EDIFICAO DE ESTANDE ASA-DELTA

a principal de edificao comercial para boutiq

Local: Parque de Expo. Laucidio Coelho, Campo Grande, MS

UtilizProjeSist a e colunas

alipto

porcas, vigas

Dados: coletados pelo autor em vis tcnica em abril de 2009

ao: Edificao de estande para exposies de produtos to: Arquiteto Dennis Michael Deffense (2007)

em estrutural: tipo asa-delta, com vigas inclinadas ira Rolia de EucElementos Estruturais: Peas de Made

m Dimetros mdios: 20 cm a 30 cLigao: Barras de ao rosqueadas passantes, arruelas e

entos estruturais, unindo s inseridas transversalmente nos elems colunas.

es. Fundao: Colunas engastadas nas fundaTratamento: Impregnao de CCA em autoclave. Fornecedor da madeira: TRAMASUL

ita

Fachada da edificao do estan para exposies de produtos.


De .

de

t. da estrutura da asa-delta

Topo da cobertura

Estrutura da cobertura c/ duas vigas inclinadas principais, e

doze vigas inclinadas dispostas em forma de escama

de peixe.

Conexes na ligao das duas vigas inclinadas principais, no

topo da cobertura, junto ao topo das duas colunas.

Vista lateral da ligao das

vigas intermedirias de travamento, com s colunas.

Vista frontal da ligao das

vigas intermedirias de travamento, com s colunas.

Ligaes com barras

rosqueadas passantes, Arruelas e porcas.



Conexo de uma das colunas

intermedirias, da varanda.


centrais, da varanda.

Conexo da coluna de canto

da varanda frente.

C

da varanda na lateral esquerda.

onexo da coluna de canto

C

diria, da vara a com a sala social, na lateral esquerda.

onexo da coluna interme-nd


centrais, da varanda com a sala social.

EDIFICAO RESIDENCIAL CARAND 3

Localizao: Carand 3, Campo Grande MS Utilizao: edificao residencial, sobrado de dois pavimentos

l Deffense (2005)

eira Rolia de Eucalipto

ntalhes na madeira e fixao com pinos metlicos

tacas escavadas. autoclave.

ados: coletados pelo autor em visita tcnica em abril de 2009

Projeto: Arquiteto Dennis MichaeSistema estrutural: Viga-coluna Elementos Estruturais: Peas de MadDimetros mdios: 20 cm a 30 cm Ligaes: Einseridos nos elementos estruturais viga-coluna. Fundaes: Blocos em Concreto Armado sobre esTratamento: Impregnao de CCA emFornecedor da madeira: TRAMASUL D

Vista geral da edificao e jardim no quintal.

Fachada da varanda e porta de acesso sala social.

Vidro na cobertura para entrada de iluminao natural.

Estrutura da cobertura da sala social.


Estrutura da cobertura do hall

de entrada principal. Forro com chapas de OSB.

Estrutura da cobertura

sobre escada.

Estrutura da cobertura da

sala social, e conexes viga-coluna, p-direito duplo.

Colunas intermedirias e de

canto da sala social.

Patamar da escada.

Par tal. te da fachada fron



hotel club med trancoso

Local: Praia do T ro, Litoral Sul da Bahia. Proj o: A

randis e urophylla). o rosqueadas passantes, arruelas e

unindo hapas de ao externas unindo os

erentes dimetros.

rancoso, Porto Seguet flalo & Gasperini Arquitetura (2003)

Clculo Estrutura de Madeira: Callia Estruturas de Madeira Madeira: esp. de eucaliptos (citriodora, cloeziana, g Ligao: Entalhes e barras de aporcas, inseridas transversalmente nos elementos estruturais,s barras das trelias s colunas. Cns das trelias. Tambm foram utilizadas chapas de ao internas. Tratamento: Impregnao de CCA em autoclave. Fornecimento e Execuo das Estruturas: TORA LOG HOMES As estruturas so compostas p/ peas rolias c/ dif

P . rtico Rgido e Vigas inclinadas em trelias

Prtico rgido e trelias scissors.

Estrutura de galpo e cobertura de trelias espaciais.

Fontes: www. lia.com.brcal . PROJETODESIGN d. 285, nov. 2003. , E



Grelha que compe a

estrutura do piso do Pavilho Don Duan ian. e Will

Peas rolias da grelha que

compem a estrutura do piso, apoiadas sobre s vigas

secundrias, que transferem s cargas verticais para as

vigas principais e estas para as colunas.

Vista das conexes com

chapas externas, parafusadas com barras de ao

rosqueadas passantes, arruelas e porcas, unindo

s vigas secundrias s vigas principais.

Detalhes das vigas fixadas

na coluna central.

Conexes metlicas tipo

consoles, que unem as vigas principais, da estrutura de grelha do piso, coluna

central.

EDIFICA NTAL ES DO PARQUE AMBIE ALCOA - POOS DE CALDAS

Localizao: Poos de Caldas, MG Utilizao: edificaes do Parque Ambiental ALCOAPoos de Caldas

licas tipo console, o, e

Fundaes: engastamento direto em blocos de concreto. Tratamento: Impregnao de CCA em autoclave. Dados: coletados pelo autor, com o idealizador do projeto Don Duane Williams, e com o coordenador do projeto Paulo Fernando Junqueira, em visita tcnica em abril de 2010.

Projeto Arquitetnico: Arq. Marcio Jos Ferraz da Silva (1993) Responsvel tcnico: Eng. Luiz Moretti (1993) Sistemas estruturais: grelhas; viga-coluna; prticos Elementos Estruturais: Peas de Madeira Rolia, Eucalipto Citriodora Dimetros mdios: 20 cm a 30 cm Ligaes: Entalhes na madeira, conexes metconexes com chapas metlicas externas, conexes em lafixao com barras de ao passantes, arruelas e porcas, inseridas nos

entos estruturais de madeira rolia. elem

Vista do Pavilho Don Duane Willians (10mx10m).

Vista do Pavilho da Biblioteca (10mx10m).

Conex as viga ral.


es unems da estrutura da cobertura coluna cent

metlicas tipo consoles, que

Detalhe da coluna de canto.

Detalhe das conexes

metlicas tipo consoles, parafusados com barras de ao rosqueadas passantes, arruelas e porcas, que unem

as vigas da estrutura do piso colun de canto.

a

Estrutura da passarela

externa.

Emenda da coluna do

guarda corpo.



P a rocesso de montagem d

cobertura de trelia espacial.

Vista inferor da estrutura da

trelia espacial.

Vi o sta inferior da cobertura, alado esquerdo da edificao.

Detalhe do contraventamento

da estrutura de apoio da cobertura, com 4 colunas

linclinadas em V, situada ao ado o. esquerdo da edifica

Detalhe da placa de base metlica, com parafusos

passantes, arruelas e porcas.

COBETURA DE TRELIA ESPACIAL SOLAR CANOPY

Localizao: Parque Centro da Terra, Doncaster, Inglaterrra. Utilizao: modelo de cobertura para suporte de clulas fotovoltaicas, apoiado sobre uma estrutura de trelia espacial de madeira rolia que foi projetado como uma estrutura de rvore abstrata para parecer uma floresta. A gerao da energia solar deste projeto de pesquisa produz energia eltrica suficiente para fornecimento de 42 casas. Projeto: Feilden Clegg Bradley Architects. Sistema estrutural: trelia espacial tipo rvore. Elementos Estruturais: Peas de Madeira Rolia de pequeno dimetro Ligaes: conexes metlicas especiais para estruturas de trelias espaciais e fixao com pinos metlicos.

Vista frontal da estrutura completa.

Detalhe da estrutura da trelia espacial com peas rolias de pequeno

dimetro, e das conexes metlicas especiais.

Estrutu em V,

Fonte

ra de apoio da cobertura, com 4 colunas inclinadas situada ao lado esquerdo da edificao.

: www.carpenteroakandwoodland.com.

Detalhe da estrutura de

trelia espacial da cobertura, fixada no topo da coluna de concreto armado,

situada ao lado direito da edificao.

Vista inferior da estrutura

de trelia espacial da cob dacoluna de concreto armado,

ertura, fixada no topo

situada ao lado direito da edificao.

Detalhe das conexes da

trelia espacial.

N da trelia espacial da

cobertura. Detalhe de uma conexo metlica,

com parafusos passantes, arruelas e porcas.

Vista da estrutura completa.


Manual de projeto e construo de estruturas com peas rolias de madeira de reflorestamento


77

Detalhes do Projeto Estrutural

Estrutura do Patamar Principal

Estrutura da cobertura

1 2 3 DI 7

6 TUBO METLICO 267mm 7 PARAFUSOS 20 X 45 Fonte: NATTERER (1998)

TORRE

COLUNAS DE MRR 65 50cm VIGAS HORIZONTAIS 20x30cm

AGONAIS TENSIONADAS 42 24 DISPOSITWO DE SUSPENSO 6x22 5 CHAPA METLIC 20 A l5mm A

DE SCHAUINSLAND

Localizao: Fribourg, Dinamarca Utilizao: edificao de torre de observao para ponto turstico Projeto Arquitetnico: Hochbauamt - 1981 Projeto Estrutural: W. Hirzle Sistema estrutural: Torre de tringulo equiltero de base, decrescente

anormica. Quaem direo ao alto. Plataforma triangular p tro Colunas as extremidades so

da pela coluna de madeira rolia central. Elementos Estruturais: Peas de Madeira Rolia Douglas-fir impregnados em auto clave. Ligaes: Todas as conexes foram realizadas com de chapas de ao e parafusos galvanizados.

de Madeira Rolia, sendo que as trs dinclinadas em forma de trip. Contraventamentos com vigas de madeira serrada, horizontais resistentes compresso e a trao e diagonais com cabos de ao resistentes trao, para estabilizar a torre. Parte da carga da escada absorvi

Vista da Torre de Schauinsland.

gaes de Vigas Horizontais com a colunaLi .

F

onte: www.flickr.com/photos/ti we/219004928.ll

Vista inferior do patamar

Principal.

Coluna central que suporta parte do carga da escada.

Colunas nas placas de base e nos blocos de

fundaes.

Detalhe do bloco de

fundao com fixao da placa de base da coluna

78

1 INTRODUO2 METODOLOGIA3 REVISO BIBLIOGRFICA3.1 Principais caractersticas3.2 Classificao de peas rolias3.3 Classificao visual3.4 Classificao mecnica3.5 Durabilidade e classes de uso 3.6 Principais sistemas estruturais e construtivos3.7 Principais tipos de ligaes entre os elementos estruturais

4 RESULTADOS5 CONCLUSES6 AGRADECIMENTOS7 REFERCIAS8 ANEXO

Documents

16-240-1-PB