01 Estruturas De Madeira 1 - Introducao (1)

SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ INSTITUTO DE TECNOLOGIA FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL FEC/ITEC/UFPA GRUPO DE ANÁLISE EXPERIMENTAL DE ESTRUTURAS E MATERIAIS

Prof. Dr. Alcebíades Negrão Macêdo

INTRODUÇÃO •

A madeira é consagrada no contexto internacional como um dos mais versáteis e eficientes materiais p/ aplicação na construção civil, tanto estruturalmente quanto construtivo;

INTRODUÇÃO • •

Necessitando p/ isto de técnicas adequadas p/ sua aplicação; Apesar das dificuldades existentes no Brasil quanto ao emprego da madeira na construção civil, sua utilização vem se difundindo;

•

Justificando através dos tempos por uma série de vantagens, seja como material construtivo, seja como material estrutural.

 VANTAGENS

 É renovável e com baixo consumo energético p/ processamento e pode ser obtida em grandes quantidades a um preço relativamente baixo;

 VANTAGENS  Usinagem é significativamente mais simples do que a do concreto ou aço;  Pode ser trabalhada com ferramentas e equipamentos simples, apresentando facilidade no seu desdobramento e transformação;

 Permite fáceis ligações e emendas entre os elementos estruturais;

Fonte: http://oak.arch.utas.edu.au/

 Pode representar solução natural p/ estruturas de grandes vãos, nas quais a maior parte dos esforços decorrem do peso próprio;  Relação peso/resistência é menor (pesa em média 1/3 do peso do concreto e 1/8 do peso do aço);

Fonte: http://www.eng.auburn.edu//

Metropol Parasol - Espanha

 Boa resistência mecânica, à compressão comparável a de um concreto de alta resistência, sendo superior na flexão e no cisalhamento;  Apresenta rigidez equivalente a do concreto;  Apresenta boa resistência a cargas dinâmicas;  Resiliência permite absorver choques q/ romperiam ou fendilhariam outro material;

Fonte: http://baixaki.ig.com.br/imagens/wpapers/BXK37 _NagashimaJapao800.jpg

Fonte: http://www.camposonline.com.br/wallpapers/ima gens/

Baixa resistência? •Concreto estrutural

fck = 20 a 50 MPa ftk = 2 a 5 MPa peso específico 24 kN/m3

•Madeira de coníferas

fc0,k = 20 a 30 MPa ft0,k = 26 a 45 MPa peso específico 5 a 6 kN/m3

•Madeira de dicotiledôneas

fc0,k = 25 a 70 MPa ft0,k = 32 a 80 MPa peso específico 6 a 10 kN/m3

 Apresenta boa vida útil, desde que usada adequadamente;  Podem ser tão duráveis quanto as estruturas de aço ou de concreto;  Desde q/ sejam respeitadas regras de proteção do material;  A secagem e técnicas de preservação de um lado e a associação à outros materiais de outro, garantem a durabilidade estrutural da madeira;

 Apresenta boa capacidade de isolamento térmico e acústico;  Permitir variações em sua aplicação, p/ exemplo, a MLC e o compensado, q/ permitem a execução de estruturas com características diferenciadas;

Fonte: http://www.ajsmith.uk.com

 DESVANTAGENS  A heterogeneidade da madeira, de árvore para árvore e mesmo dentro de uma única tora, confere ao material uma grande variabilidade de resistência;  A anisotropia da madeira, inerente a sua origem biológica, confere resistências diferentes às relativas à posição de suas fibras;  Na concepção das estruturas, a madeira não seja tratada como um material amorfo, sem estrutura interna, como são correntemente tratados o concreto e o aço;



Além da anisotropia, a madeira apresenta diferentes resistências à

tração e à compressão (fc0,k = 0,77 ft0,k);

 Biologicamente suscetível aos ataques de fungos e de insetos;  Limitação pode ser compensada através de técnicas construtivas e tratamentos preservativos, conferindo nível de durabilidade comparável a de outros materiais de construção.

 APLICAÇÕES DAS ESTRUTURAS DE MADEIRA  Estruturas Típicas  No Brasil o uso mais intenso de estruturas de madeira têm sido em treliças planas de cobertura, arcos de galpões e ginásios, passarelas e pontes;  Provavelvemente, isto é, devido a longa tradição no uso da madeira para este tipo de estrutura;  E/ou por causa das facilidades relativas com que as formas treliçadas podem ser fabricadas e montadas.

1 - Tesoura simples

3 - Treliça Fink

2 - Treliça ou tesoura Howe

4 – Treliça Belga

5 – Treliças Pratt

6 – Treliça Bowstring

7 – Treliça de Banzos Paralelos

Fonte: Site da Timber Building in Australia Arco Treliçado usado naEstrutura de cobertura de um silo de 31,7m de vão

Fonte: Site da Timber Building in Australia Treliça utilizada na cobertura de um Hangar de Aviôes com 39,6m de vão

Fonte: Site da Timber Building in Australia Arco Treliçado Triarticulado 1943

Pré-montagem: preparação de partes da estrutura com suas ligações.

Fonte: Site da Heavy Timber Trusses Malqueen

Fonte: Site da Timber Truss Housyng System Fonte: The Forfar Roof Trusses Company Ltda

Fonte: Site da Western Wood Structures St George Church Portland, Oregon, USA

Fonte: Site da Timber Truss Housyng System

Fonte: Site da Western Wood Structures Green River Bridge-Tukwila

Fonte: Site da Western Wood Structures Pleasure Island Bridge Disney World-Orlando, USA

Fonte: Catálogo da Premon, Curitiba Treliças premontadas c/ chapas de dentes estampados

Drying Shelter Narangba, Queensland

 Estruturas Epeciais  Sob esta denominação deseja-se considerar todos os outros tipos de estruturas que fogem da forma convencional, seja pela disposição do sistema estrutural, seja pelo aspecto construtivo;  Pórticos e arcos de MLC, os silos, treliças espaciais, cascas, etc.

* MADEIRA SERRADA

Fonte: http://www.mobarch.com/Report2.html

Fonte: http://www.arch.mcgill.ca/prof/sijpkes/D+Cwinter-2005/pavillions_wood/Page.html

* MADEIRA SERRADA

Fonte: Catálogo da Premon Parque de Exposição de Birigui-Curitiba-PR

Fonte: Catálogo da Premon Ginásio de Esportes - Camboriú-SC

* SEÇÕES COMPOSTAS

Seções I Compensado/Madeira Madeira/Madeira

Fonte: Catálogo da Premon Armazém da Petrobrás Maceió

Vigas Caixão

Estrutura de cobertura de um ginásio poli-esportivo em madeira compensada.

* MADEIRA LAMINADA COLADA Grandes elementos estruturais de madeira constituídos a partir da colagem de peças de madeira de pequenas dimensões (tábuas).

Fonte: http://www.cwc.ca/products/glulam/

http://www.madeiralaminadacolada.com/index.php

* MADEIRA LAMINADA COLADA Grandes elementos estruturais de madeira constituídos a partir da colagem de peças de madeira de pequenas dimensões (tábuas).

Fonte: http://www.cwc.ca/products/glulam/

* Residências Fonte: Site McIntosh Glued Laminated Timber Ltda

Fonte: Catálogo da Premon, Curitiba

* Igrejas

Fonte: Site da Stinel Structures Sta Mary Catholic Community

Fonte: Esmara-RS Estrutura de uma igreja em Cuiabá-MS

* Estruturas de cobertura

Estrutura em MLC executada no município de Benevides/PA Fonte: Esmara Estruturas de Madeira Ltda (facebook)

Engenharia Ambiental da UFSC Fonte: Esmara Estruturas de Madeira Ltda (facebook)

Casa Folha – Angra dos Reis - RJ Fonte: Esmara Estruturas de Madeira Ltda (facebook)

* Estruturas de cobertura

Ehibition Hall Sydney Showground

Fonte: Site da Timber Building in Australia

Forestry Tasmania Dome

Fonte: Site da McIntosh Glued Laminated Timber

Fonte: Catálogo da Premon, Curitiba-PR Águas Minerais Santa Paula Ltda Curitiba-PR

Fonte: Site da Timberbond, USA

Fonte: Site da Stinel Structures Jai Alai Fronton (1955), West Palm Beach, Fla, USA.

Fonte: Site da Stinel Structures Praire Island Community Center, Welch, MN, USA.

Fonte: Site da Timberbond, USA

Birchwood Community Church Chugiak, Alaska, USA

Columbia Park Pool Cover Portland, Oregon

Fonte: Site da Western Wood Structures

Gymnasium Dome Ashiro, Japan

Swimming Pool Worland, Wyoming, USA 40m

Fonte: Site da Western Wood Structures

Horse Arena Yelm, Washington 24m

Tacoma Dome,Washington USA, 160m

Fonte: Site da Timber Building in Australia Estrutura de Cobertura de um depósito, arco de MLC 31m de vão

Fonte: Site da Timber Building in Australia Estrutura de Cobertura de um Silo Horizontal

Fonte: Site da Timber Building in Australia Estrutura de Cobertura de um Silo Horizontal, Pórtico 41 m de vão

Fonte: Site da Timber Building in Australia Estrutura de Cobertura , Arco Triarticulado

Fonte: Site da Timber Building in Australia Estrutura de Cobertura em Pórtico Tri-articulado

Fonte: Site da Timber Building in Australia Estrutura de Cobertura de um Silo Horizontal em Pórtico Tri-articulado

Fonte: Australian Timber Design - Winter 1999 Pavilion of Utopia – Lisboa - Portugal

Cyvermel: Estação de Tratamento de água

Catálogo da Nemahno

Estruturas lamelares -Takoma Dome

UNALAM Bethel Woods Center for the Arts, Bethel, NY

UNALAM Mohonk Mountain House Ice Skating Pavilion, New Paltz, NY

UNALAM Pools

UNALAM Riding Arenas

UNALAM Mohonk Mountain House Ice Skating Pavilion, New Paltz, NY

Considerada uma das maiores estruturas de madeira do mundo

Metropol Parasol de la Encarnación – Sevilha – Espanha 11.000,00 m²

* Pontes e passarelas

Tabuleiros de Madeira Protendida

Tabuleiro longitudinal com protensão transversal

Fonte: Stinel Structures- Cookson Bridge, USA

Fonte: Site da Timberbond-Photo Gallery

Fonte: Stinel Structures -Pine River Bridge, Richland Center, WI

Fonte: Site da Timber Building in Australia Ponte na Cidade de Morpeth com 33,5m

UNALAM Marist College Pedestrian Bridge, Poughkeepsie, NY

Tynset_glulam_bridge Norway 70m

Fonte: Site da Wheeler Lumber Three-Pin Arch Timber Vehicle Bridge

Grand Lake Bridge-Grand Lake, Colorado, USA 9m 33m 1,8m Fonte: Site da Western pedestre Wood Structures

False Island Bridge, Petersburg, Alaska, USA 4,8m 24m 80t caminhoes

Fonte: Site da Timber Building in Australia Passarela de Pedestres sobre o Rio Plenty Greensbourg, Victoria Australia

http://estruturasdemadeira.blogspot.com/

Empresa Shaffitzel

Tynset Bridge crossing the upper part of the river Glomma in Hedmark (2001)

Fønhus Bridge crossing river Begna in Valdres, Oppland (1998)

Beston Bridge on a forestry road crossing main road 23, the Oslo Fjord Connection (1999)

Daleråsen Bridge crossing E 134 near Drammen (2001)

Wooden Bridge, Sneek, The Netherlands (length 32 m, width 12 m, height 16 m)

Keystone Wye Bridges between Keystone and Rapid City, in the Black Hills of South Dakota.

In 1502 Leonardo da Vinci did a simple drawing of a graceful bridge with a single span of 720-foot span (approximately 240-meters.)

25/10/2001

Leonardo da Vinci Bridge across E 18 near Oslo (2001)

O arquiteto Michael Green projetou recentemente, aquele que poderá ser o mais alto edifício de madeira do mundo, quando construído terá 30 pavimentos, esta estrutura constituída quase exclusivamente de barras de madeira laminada colada (exceção feita ao aço usado nas ligações) será chamada de Tall Wood (madeira alta), será construída em Vancouver, Canadá, num futuro que se prevê próximo.

Fabricantes de MLC no Brasil http://www.madeiralaminadacolada.com/index.php http://www.esmara.com.br/estruturas.htm http://www.artpine.com.br/ http://www.tecmamadeira.com.br/ http://www.lanikdobrasil.com.br/br/madeira-laminada.html# http://estruturasdemadeira.blogspot.com.br/2009/02/holzbau-2madeira-laminada-colada.html

Vídeos sobre MLC http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=-5SmKM63djs http://www.pabst-holz.com/en/service/videos

http://www.artpine.com.br/ http://www.tecmamadeira.com.br/ http://www.lanikdobrasil.com.br/br/madeira-laminada.html# http://estruturasdemadeira.blogspot.com.br/2009/02/holzbau-2madeira-laminada-colada.html