CONSTRUÇÕES ANTIGAS DE MADEIRA_ EXPERIÊNCIA DE OBRA E REFORÇO_mb

CONSTRUÇÕES ANTIGAS DE MADEIRA: EXPERIÊNCIA DE

OBRA E REFORÇO ESTRUTURAL Dissertação apresentada à Universidade do Minho, para obtenção do grau de Mestre em

Engenharia Civil

Orientador:

Professor Doutor Paulo Barbosa Lourenço

Co-Orientador:

Professor Doutor Rui Carneiro de Barros

Romana Margarida Silva Costa de Oliveira Rodrigues

2004

Construções Antigas de Madeira: experiência de obra e reforço estrutural 2

RESUMO De um modo geral Portugal ainda não se encontra totalmente sensibilizado para a

reabilitação de edifícios. Embora se reconheça a existência de trabalho válido de

reabilitação e reconstrução de alguns Monumentos Nacionais e outras construções de

grande relevo arquitectónico, muito se poderá e deverá realizar no futuro para

enriquecer a leitura do património edificado português. Começam a existir alguns

incentivos, tais como programas de reabilitação urbana, com moderado impacto de

realização prática porque geralmente são aplicados a situações mais ou menos isoladas.

Neste momento encontra-se em discussão a legislação acerca das sociedades de

reabilitação urbana, que será um forte incentivo a esta prática.

Procurou-se com este trabalho, e a partir de experiências profissionais pessoais,

desenvolver a temática das estruturas de madeira em construções antigas, por se tratar

de um material nobre e com propriedades comprovadas, ainda que pouco explorado e

actualmente sujeito a preconceitos de utilização.

O trabalho começa por definir e identificar as principais patologias das madeiras (e

metodologias para minimização dos seus efeitos). Detalha-se, em seguida a reabilitação

de duas construções emblemáticas (Palácio do Freixo e Mosteiro de Arouca) nas quais

se salientam elementos de madeira, a experiência no reconhecimento dos seus

problemas e a sua consequente resolução técnica.

Posteriormente, com base numa estrutura plana em madeira de uma das construções

abordadas (asna de canto do Mosteiro de Arouca), muito degradada, procurou-se definir

a sua rigidez e a sua capacidade resistente real, através de um ensaio de carga até à

rotura. A estrutura assim danificada foi reparada e reforçada com materiais modernos de

reabilitação (varões de fibras de carbono e placas de fibra de vidro), dimensionados com

o objectivo de melhorar as suas características de rigidez e resistência, tendo em vista

obter um melhor desempenho estrutural. Foi detalhado o aumento de rigidez

correspondente ao reforço realizado.

As peças e as ligações desta estrutura reforçada foram ainda verificadas de acordo com

as disposições normativas e regulamentos internacionais actualizados, nomeadamente o

EC5, normas suíças SIA, e disposições da AITIM.

Num capítulo final apresentam-se as principais conclusões deste trabalho e algumas

sugestões para futuros estudos na área temática específica da reabilitação de asnas das

construções em madeira.


ABSTRACT Generally Portugal is not sufficiently aware and motivated for the rehabilitation of old

wood structures buildings. Although some valid work has been done with respect to the

some Nationals Monuments and other important architectural buildings, much more can

be done to improve the awareness of built Portuguese Patrimony. The existence of some

incentives, such as urban rebuilding programmes, and the recent legislation about Urban

Rebuilt Societies, are expected to induce awareness to the importance and need of the

rehabilitation of buildings and structures.

This work is based on personal professional experiences and addresses the rehabilitation

of buildings with old timber structures, a subject less explored and a material scarcely

used, despite the quality of wood and the possibilities of the material.

The work identifies the most important pathologies of timber structures and some

methodologies for repairing and minimizing the damage. Then, rehabilitation of two

important buildings, in which considerable experience was acquired in the subject of

timber buildings, is detailed, including their problems and their subsequent technical

resolution.

Afterwards, two plane timber structures very degraded and removed from one of the

rehabilitated building (roof-truss from Arouca Monastery) were tested in the Structural

Laboratory of University to Minho, before and after localised strengthening. This way it

was possible to characterize and explain the stiffness, deformation patterns, strength and

stability properties of the trusses. Some understanding of the structural performance of

these (or similar) trusses was achieved, prior and after strengthening the connections by

carbon fibre rods and glass fibre plates. The connections of such trusses were also

verified in accordance with current design codes and norms, namely EC5 and SIA.

A final chapter outlines some conclusions and possible suggestions for further research

topics.


AGRADECIMENTOS As palavras são sempre pequenas para os agradecimentos!

Ao Professor Rui Carneiro de Barros o meu muito obrigado pelo tempo incansável de

apoio, incentivo, motivação, e acompanhamento no desenvolvimento deste trabalho.

Ao Professor Paulo Lourenço a paciência tida ao longo do trabalho, com a minha

sempre ausência.

Não posso deixar de agradecer às empresas Tecnocrete (Eng.º João Paulo Nascimento e

Eng.º Rui Araújo) e Rotafix (Eng. Dave Smedley) pela disponibilidade, simpatia, e

fornecimento dos materiais compósitos que permitiram a realização dos ensaios

laboratoriais.

À empresa - A. Ludgero de Castro, Lda - onde trabalho, por ter fornecido documentação

de apoio das obras de reabilitação do Palácio do Freixo e do Convento de Arouca.

E finalmente, à minha família e amigos a quem penalizei a companhia para a realização

deste trabalho e que, apesar de tudo, sempre me apoiaram nos momentos mais

delicados.


ÍNDICE GERAL Capítulo I – REABILITAÇÃO EM PORTUGAL I.1 - Introdução 16

I.2 - A Reabilitação em termos políticos e económicos 16

I.3 - A práctica de Reabilitação 19

I.4 - Gestão e classificação do Património Português 20

I.5 - Valorização do País com a reabilitação 26

I.6 - Objectivo do trabalho 28

Capítulo II – PATOLOGIAS E TRATAMENTO DA MADEIRA II.1 - Anatomia da madeira 32

II.2 - Propriedades físicas da madeira 38

II.3 - Propriedades mecânicas 40

II.4 - Madeiras usadas na construção 43

II.5 - Patologias 46

II.5.1 - Agentes de degradação físico-química 46

II.5.2 - Agentes de degradação biológica 48

II.5.3 – Insectos destruidores da madeira na floresta 68

II.6 - Tratamentos da madeira 71

II.6.1 - Produtos químicos protectores 73

II.6.2 - Tratamentos preventivos 79

II.6.3 - Tratamentos curativos 86 Capítulo III – PATOLOGIAS CONSTRUTIVAS E ESTRUTURAIS - REFORÇO III.1 - Corte da árvore 100

III.2 - Patologias construtivas 101

III.3 - Patologias estruturais 103 Capítulo IV – EXPERIÊNCIA NA RECONSTRUÇÃO DO PALÁCIO DO FREIXO IV.1 - Introdução histórica 117

IV.2 - Inspecção e diagnóstico do Palácio do Freixo 123

IV.3 - Metodologia de intervenção 136


Capítulo V – EXPERIÊNCIA NO ÂMBITO DAS COBERTURAS DO MOSTEIRO DE AROUCA V.1 - Introdução histórica 161

V.2 - Intervenções efectuadas no Mosteiro 163

V.3 - Metodologia da última intervenção 166

V.3.1 - Revestimentos da cobertura 166

V.3.2 - Estruturas em madeira das coberturas 169 Capítulo VI – ENSAIOS LABORATORIAIS DE UMA ESTRUTURA PLANA DA

COBERTURA DO MOSTEIRO DE AROUCA VI.1 - Ensaio inicial à flexão das vigas de madeira 190

VI.2 - Ensaio inicial das asnas à flexão - rotura 195

VI.2.1 - Asna 1 196

VI.2.2 - Asna 2 200

VI.2.3 - Síntese dos resultados 203

VI.3 - Proposta preliminar de reforço 206

VI.3.1 - Pré-dimensionamento da asna 1 209

VI.3.2 - Pré-dimensionamento da asna 2 214

VI.3.3 - Síntese dos resultados 216

VI.4 - Instabilidade da estrutura plana 221

VI.5 - Verificação das ligações de acordo com o EC5 225 Capítulo VII – CONCLUSÕES VII - Conclusões 233 ÍNDICE DE FIGURAS

Figura II.1 - Constituição da parede celular da madeira: parede primária - P1, parede secundária - P2, camadas celulares - S1, S2 e S3, membrana exterior inter-celular - ME,, e parede terciária - P3 [1] 33

Figura II.2 - Microestrutura (a), e sentido do movimento dos fluídos (b) das madeiras resinosas [1] 34

Figura II.3 - Microestrutura (a), e sentido do movimento dos fluídos (b) nas madeiras de folhosas [1] 35

Figura II.4 - Secção transversal de um tronco (a) e os planos principais da madeira (b) [2] 36

Figura II.5 - Comparação da resistência ao fogo do aço e da madeira [1] 48


Figura II.6 - Exemplo de um bolor (a), hifas do fungo cromogéneo, Ceratostomella picea Munch na madeira de pinho (b), e pasmo da madeira de faia (c) [1, 6] 50

Figura II.7 - Micélio externo branco (a) na madeira e aspecto fibroso (b) característicos do fungo de podridão [1, 6] 52

Figura II.8 - Fungos de podridão cúbica húmida (a) e fungos de podridão cúbica seca (b) [7]

53

Figura II.9 - Madeira atacada por fungo de podridão Coniophora puteana, presença de micélio externo escuro (fotografia superior) e os corpos vegetativos na fotografia inferior [1]

54

Figura II.10 - Corte transversal de uma peça de madeira de folhosa atacada por fungos do azulado [1] 55

Figura II.11 - Madeira afectada por fungos de podridão Merulius lacrymans Wult.[1] 55Figura II.12 - Madeira degradada sob acção do fungo de podridão Poria vaillantii. Fr.

[1] 55Figura II.13 - Insecto adulto da família Curculíonidae [6] 57Figura II.14 - Viga degradada por insectos anobiidae (a) e pormenor de degradação (b) e

(c), insectos característicos Anobium punctatum De Geer (d) e Xestobium rufovillosum De Geer (e) [1, 6] 59

Figura II.15 - Insecto adulto Hylotrupes bajulus L. (a), galerias com detritos acumulados sob película superficial (b) e aspecto final da madeira degradada após a limpeza desses detritos (c) [1] 60

Figura II.16 - Insectos adultos fêmea e macho Plagionatus arcuatus Muls. [1] 60Figura II.17 - Insecto adulto Lyctus brunneus Steph (a), orificio de saída (b), e

consequente aspecto de degradação de peças de madeira de carvalho (c) [1,6] 62

Figura II.18 - Insectos adultos plactipodeo (a) e escolíctideo (b), galerias efectuadas por insectos escolíctideos (c) e (d) [1,6] 63

Figura II.19 - Aspecto da madeira degradada pela térmita Reticulitermes lucífugus Rossi [1] 64

Figura II.20 - Aspecto da madeira degradada pela térmita Criptotermes brevis Walker [1] 65

Figura II.21 - Insecto adulto Cossus cossus L.[1] 65Figura II.22 - Insecto adulto Sirex gigas L. (a) e aspecto da madeira degradada pela

Formiga ligniperda L. (b), [1] 66Figura II.23 - Aspecto da galerias criadas pela família dos molusculos terediníceos (a), e

aspecto da degradação da madeira causada do crustáceo xilófago Limnoria Tripunctata Men. (b) [1] 68

Figura II.24 - Tratamento químico do solo por injecções (a), ou por intermédio da execução de valas (b) [6] 92

Figura II.25 - Tratamento de pavimentos térreos em betão armado [6] 93Figura II.26 - Barreiras químicas executadas em muros com espessura inferior a 60cm

(a), em muros com espessura superior a 60cm (b), e em muros com cotas de terreno diferentes (c) [6] 94

Figura II.27 - Barreiras de tratamento químico em paredes: comuns aos edifícios (a) e em paredes divisórias (b), paredes duplas com caixa de ar (c) [6] 94

Figura II.28 - Tratamento por injecção na zona das entregas das vigas (a), e tratamento ao longo do comprimento da viga em contacto com a parede (b) [6] 96


Figura III.1 - Execução dos apoios das vigas de madeira (a) e das bases dos pilares de madeira em pedra (b) 103

Figura III.2 - Empenamento de vigas [6] 104Figura III.3 - Entrega das vigas na parede reforçada por mísulas em pedra, aço, ou betão

(a), reforço com perfis metálicos (b), ou peças de madeira unidas por braçadeiras metálicas (c) [2,6] 107

Figura III.4 - Soluções de reforço com madeira na entrega das vigas na parede com ligações mecânicas (a), com madeira lamelada colada (com cola de resorcina, b, c, e d) por ordem crescente eficácia da ligação [6] 108

Figura III.5 - Consolidação das entregas das vigas de madeira degradada, com argamassa epoxidica reforçadas com varões de fibra de vidro de topo (a) e lateralmente (b), empalme de peças de madeira com barras de aço e argamassas epoxidica (c), e reforço com placas coladas (d) 109

Figura III.6 - Colocação de peças diagonais em madeira apoiadas na parede para reforçar o pavimento de madeira (a), reforço de uma viga de madeira com placas de reforço (b) [6, 11] 110

Figura III.7 - Reparação de fissuras através de varões inclinados (a), ou armadura triangular (b) colada com resina epoxí [2,6] 111

Figura III.8 - Reconstrução da superfície superior de um pavimento de madeira com argamassa epoxidica reforçada com varões de fibra de vidro (a), reforço da estrutura de madeira com argamassa epoxidica e varões de fibra de carbono (b), reforço da secção da estrutura do pavimento com madeira ligada à existente com conectores metálicos (c) [6, 11] 112

Figura III.9 - Substituição da superfície de um pavimento de madeira danificado por uma placa de betão ligada por conectores mecânicos dispostos obliquamente (a), ou por conectores metálicos superficiais (b-c) [6] 113

Figura III.10 - Reforço das vigas deformadas com auxílio de tirantes metálicos com esticadores de aço (a), ou por intermédio de lâminas de madeira coladas (b), ou ainda com chapa metálica ou de materiais compósitos colados (c) 113

Figura III.11 - Reforço das ligações da estrutura de madeira de uma asna da cobertura, utilizando varões de aço ou de material compósito [6] 114

Figura III.12 - Linha da asna reforçada por meio de um empalme colado com pernos e com braçadeiras metálicas (a), linha reforçada com empalme longitudinal e pernos oblíquos colados (b), ligação entre perna e linha reforçada com peças de madeira dispostas lateralmente (c), tirantes metálicos a impedir a deformação da perna (d) [11] 115

Figura IV.1 - Desenho axiométrico das fachadas sul e nascente [1] 118Figura IV.2 - Fachada sul (1749- 1754) [1] 119Figura IV.3 - Sacada da fachada nascente [1] 119Figura IV.4 - Fachada nascente e norte [1] 119Figura IV5 - Fachada poente (1883) [1] 119Figura IV.6 - Planta dos desmontes e demolições do piso -1 e piso 0 do Palácio do

Freixo [3] 121Figura IV.7 - Planta de desmontes e demolições do 1º e 2º piso do Palácio do Freixo [3] 122Figura IV.8 - Planta de desmontes e demolições da cobertura do Palácio do Freixo [3] 123


Figura IV.9 - Reboco das paredes da sala 17 [3] 125Figura IV.10 - Reboco das paredes da sala 28 [3] 125Figura IV.11 - Estrutura do pavimento da sala 13 (a) e sala 16 (b); pavimento do salão

nobre (c) e da sala 19 (d) 126Figura IV.12 - Lambrim deteriorado em madeira da sala 27 - salão nobre (a); aros,

portadas de janelas e rodapés deteriorados em madeira da sala 2 (b) 126Figura IV.13 - Porta interior da sala 14, da fachada norte (a); janela exterior da sala 14 (b) 127Figura IV.14 - Parede nascente (a) e poente (b) do salão nobre 127Figura IV.15 - Parede poente degradada (a); porta e guarnições policromados (b) da sala

23 ou salão árabe 128Figura IV.16 - Pintura mural sobre reboco da sala 16 (a); policromia nas paredes da sala

28 (b), da sala 27(c) e parede poente da sala 23 128Figura IV.17 - Planta do piso 1 com localização de policromias [3] 129Figura IV.18 - Tecto em estuque, com motivos orientais na sala 16 (a) e tecto da sala 14

(b) 130

Figura IV.19 - Degradação dos tectos das salas,13 (a), 17 (b), 23 (c) e 19 (d) 131Figura IV.20 - Tecto degradado da sala 15 (cornija e sanca destruída) 131Figura IV.21 - Altar degradado da capela (a), tecto masseira em estuque degradado da

capela (b), cúpula do lanternim da capela (c), reverso da cúpula da capela (d) 132

Figura IV.22 - Lanternim do salão nobre (sala 27) 133

Figura IV.23 - Estrutura de um dos Torreões 133

Figura IV.24 - Fotografias da estrutura da cobertura do Salão Nobre 134

Figura IV.25 - Estado de degradação acelerada da estrutura de madeira 134Figura IV.26 - Alguns dos elementos estruturais das coberturas, neste caso asnas, já não

desempenhavam a sua função. A fotografia da direita representa a estrutura de cobertura da sala 16, onde se encontravam cabos de aço a segurar a estrutura do tecto 135

Figura IV.27 - Planta de levantamento da estrutura da cobertura 135

Figura IV.28 - Planta de localização do traçado da ventilação do pavimento térreo [3] 137Figura IV.29 - Corte do dreno de ventilação periférico interior - alçado nascente/poente

(a), corte da drenagem interior da parede norte do Palácio [3] 137Figura IV.30 - Pormenor do corte nascente-poente da ventilação interior do Palácio do

Freixo [3] 138Figura IV.31 - Pormenores do pavimento dos pátios interiores (a) e dreno interior nas

zonas de serviço (b) [3] 138

Figura IV.32 - Planta de localização da barreira anti-térmita [3] 139

Figura IV.33 - Reforço de vigas de madeira com fibras de carbono da sala 16 [4] 140

Figura IV.34 - Recuperação das portas existentes do Palácio do Freixo 141Figura IV.35 - Limpeza do reverso de suporte dos tectos estucados (a), avaliação das

argamassas de suporte pelo reverso dos tectos (b), consolidação das argamassas dos tectos pelo reverso (c) 143


Figura IV.36 - Aplicação da manta de consolidação no reverso dos tectos estucados (a); preparação para a consolidação do tecto da sacristia (b); fixação da policromia do tecto da sacristia com papel japonês (c) e (d); fixação da policromia do tecto da sacristia com papel japonês (c) e (d); Preenchimento dos cravos efectuados no tecto da sacristia (e) e (f) 145

Figura IV.37 - Nivelamento da estrutura (a) e execução do fasquio do tecto da sacristia (b); preenchimento com argamassa no tecto da sacristia para reintegração da pintura (c) e (d); conclusão da pintura do tecto da sacristia (e) 146

Figura IV.38 - Colmatação de fenda na sanca do tecto da sala 14 147

Figura IV.39 - Fixação de estruturas decorativas do tecto da sala 14 148

Figura IV.40 - Reintegração a liso no tecto da sala 14 149

Figura IV.41 - Consolidação do reverso das peças desmontadas 149Figura IV.42 - Policromias em ombreiras e padieiras ao nível dos rebocos e de pedra de

granito nos vãos de portas (a), pintura mural parede poente sala 16 (b), policromia no tecto do salão nobre (c) 150

Figura IV.43 - Fotografia da cobertura em geral, aquando do levantamento das telhas deterioradas 151

Figura IV.44 - Planta da estrutura da cobertura das salas 18 e 19 [3] 152

Figura IV.45 - Estrutura da cobertura relativa ás salas 18 e 19 [3] 153Figura IV.46 - Execução da cobertura das salas 18 e 19 (a); colocação das cambotas para

a execução do tecto (b) e (c); reforço do apoio da cambota na parede de alvenaria de granito existente (d) 153

Figura IV.47 - Planta e corte da cobertura das salas 34 e 37 [3] 154

Figura IV.48 - Estrutura da cobertura e travejamento da sala 37 após desinfestação 154

Figura IV.49 - Planta e corte da cobertura das salas 14, 15 e 16 [3] 155

Figura IV.50 - Estrutura da cobertura da sala 27 (salão nobre) 156

Figura IV.51 - Estrutura do tecto (a) e da cobertura da sala 27 (b) 156Figura IV.52 - Planta da estrutura metálica de reforço da cobertura do salão nobre (a),

pormenor 1 e 2 da asna metálica (b), corte longitudinal da estrutura (c) [3] 157Figura IV.53 - Reforço da estrutura da cobertura da sala 27 com perfis metálicos: vista

geral (a), perfis metálicos (b) e (c); reforço da estrutura da cobertura da sala 27 com perfis metálicos: estrutura do lanternim (e) e finalmente a aplicação do forro de madeira (f) 157

Figura IV.54 - Pormenor do revestimento da cobertura do Palácio do Freixo [3] 158Figura IV.55 - Esquisso da cobertura na zona do elevador: vista geral (a), pormenor da

estrutura em camarinha (b), corte da estrutura da cobertura (c) [3] 158

Figura IV.56 - Pormenorização da constituição dos torreões [3] 159

Figura V.1 - Planta da cobertura do Mosteiro de Arouca [2] 162

Figura V.2 - Colocação de forro, sub-telha, ripa e telha tipo “capa e canal” 166

Figura V.3 - Peça de fixação em PVC das telhas no ripado de madeira 166

Figura V.4 - Sistema de fixação das telhas 167


Figura V.5 - Pormenor do beiral duplo (a), execução do beiral duplo - colocação de tubos em VD20 (3un/ml) para a drenagem das águas (b), fixação do beiral duplo por intermédio de cavilha de 190mm (c) 167

Figura V.6 - Colocação de tela de PVC sob o beirado na ligação à sub-telha 168

Figura V.7 - Colocação das passadeiras na cobertura (a), espaçamento das tábuas de forro para ventilação com cerca de 15mm (b) 168

Figura V.8 - Execução da cumeeira dos telhados do Mosteiro 169

Figura V.9 - Rufos e caleiras em cobre 169

Figura V.10 - Planta da Estrutura da Cobertura 170

Figura V.11 - Barrotes atacados e com perda de secção (a), barrotes com empenos (b) 171

Figura V.12 - Pormenor da estrutura da cobertura do museu 172Figura V.13 - Cobertura da zona agrária (a); deficiente fixação das madres (b) e linhas

(mãos-amigas - c) 173Figura V.14 - Pormenor da ligação cumeeira pernas (a); pormenor do entalhe da linha

com cinta metálica (b) e (c) 173Figura V.15 - Estrutura de madeira (a) madre atacada por Hylotrupes b. L. e pormenor de

entalhe da madre na parede (b) 174Figura V.16 - Barrotes com nós de grandes dimensões 174Figura V.17 - Estrutura da cobertura da Zona Agrária em madeira lamelada colada em

pinho 174Figura V.18 - Esquisso das asnas da estrutura da cobertura da hospedaria antes (a) e

depois da intervenção (b) 175Figura V.19 - Pormenor do entalhe da linha e dos elementos de fixação 176Figura V.20 - Pormenor de deficiência estrutural (a), ataque activo do insecto Lyctus spp.

nas madeiras do tecto (b) [4] 177Figura V.21 - Estrutura de madeira da cobertura do Salão de Festas; asnas principais (a) e

(b); pormenor de ligação madre-asna (c) e perna-linha-barroteamento do tecto (d) 177

Figura V.22 - Asnas de canto (a) e pormenor perna–linha (b) 178

Figura V.23 - Degradação de escora da asna principal 178Figura V.24 - Perna degradada sem resistência a pressões (a), madeira com podridão (b)

[4] 178Figura V.25 - Estrutura nova em madeira lamelada colada de pinho do Salão de Festas;

asna principal (a) e (b); estrutura nova em madeira lamelada colada de pinho do Salão de Festas asna de canto (c); meia asna e pormenor de ligação (d) 179

Figura V.26 - Revestimento das entregas das asnas com folha chumbo de 1mm 179Figura V.27 - Pormenores de ligações com chapas metálicas recuperadas (a) e (b);

pormenores de ligações com chapas metálicas recuperadas parafusos em aço inox (c)

180

Figura V.28 - Estrutura da cobertura da igreja [4] 181

Figura V.29 - Pormenor de apoios desadequados [4] 181

Figura V.30 - Corte da estrutura da cobertura dos corredores laterais da nave da igreja 182

Figura V.31 - Esquisso de corte da estrutura da cobertura do Coro e da Nave 183


Figura V.32 - Pormenor de cintas metálicas a aplicar nas asnas 183Figura V.33 - Estrutura da cobertura dos corredores laterais do coro antes (a) e após a

intervenção (b) 184Figura V.34 - Reforço da estrutura da cobertura do torreão 1 com vigas metálicas 185

Figura V.35 - Esquisso da correcção da pendente da cobertura da sacristia 186

Figura V.36 - Estrutura da cobertura recuperada do museu norte 187Figura V.37 - Preenchimento de fissuras com resina epoxidica (a), ligação entre a perna e

a linha de uma asna da cobertura da capela-mor (b) 188

Figura VI.1 - Esquema do ensaio e da instrumentação das vigas de madeira 190

Figura VI.2 - Procedimento de carga das vigas de madeira a ensaiar 191Figura VI.3 - Preparação das vigas para a realização do ensaio - travamento lateral (a);

aplicação do LVDT da viga (b) 192

Figura VI.4 - Gráfico força/deslocamento a meio vão das vigas de madeira ensaiadas: viga 1 (a), viga 2 (b), viga 3 (c), viga 4 (d), viga 5 (e) 193

Figura VI.5 - Esquema de ensaio das asnas de madeira 195

Figura VI.6 - Asna 1, antes do ensaio 196Figura VI.7 - Ligações da asna 1: pendural-escoras-linha (a); pendural-pernas (b); perna

esquerda-linha (c); perna direita-linha (d) 196Figura VI.8 - Vista longitudinal da asna 1 197

Figura VI.9 - Localização dos LVDT’s na asna 1 197

Figura VI.10 - Ritmo aplicado ao programa de ensaio da asna 1 198Figura VI.11 - Relação deslocamento a meio vão da linha da asna1 com a duração da

actuação da carga (a); relação força-deslocamento a meio vão da linha da asna1 (b) 199

Figura VI.12 - Apoio direito da asna (a) (d), apoio esquerdo da asna (b), pendural-pernas desolidarizado (c), separação entre a escora e o pendural (e), rotura da asna (f) 200

Figura VI.13 - Asna 2 antes do ensaio (a), e empenamento da asna 2 na zona da união perna-linha (b) 200

Figura VI.14 - Posicionamento dos LVDT’s na asna 2 201Figura VI.15 - Relação deslocamento a meio vão da linha da asna 2 com a duração da

actuação da carga (a); relação força-deslocamento a meio vão da linha da asna1 (b) 201

Figura VI.16 - Rotura da asna 2: esmagamento da perna direita-linha (a); rotação da perna esquerda-linha (b); desconexão da escora direita-pernadireita (c); rotura da linha (d) 202

Figura VI.17 - Relação força-deslocamento da asna 1 e 2 203Figura VI.18 - Materiais compósitos usados no reforço das asnas de madeira 209Figura VI.19 - Zonas da viga de madeira para determinação do comprimento de

amarração [3] 211Figura VI. 20 - Esquisso do reforço da asna 1 213

Figura VI.21 - Sequência fotográfica do trabalho de reforço das ligações da asna 1 213


Figura VI.22 - Esquisso do reforço da asna 2 215

Figura VI.23 - Sequência fotográfica do trabalho de reforço da asna 2 216

Figura VI.24 - Sequência fotográfica da rotura da asna 1 217

Figura VI.25 - Sequência fotográfica com indicação da zona da rotura da asna 2 218Figura VI.26 - Comparação da força versus deslocamento das asnas 1 (a) e 2 (b) antes e

após o reforço, a meio vão da linha (c) da asna de madeira 220Figura VI.27 - Relação Nlinha vs deslocamento a meio vão da linha na asna 1 (a - b) e na

asna 2 (c - d) antes e após o reforço 221Figura VI.28 - Relação deslocamento/força aplicada de compressão vs deslocamento da

asna 2 antes do reforço (a), e após reforço (b-c) 222Figura VI.29 - Diagrama de Southwell para os deslocamento (C) e (D) nas asnas 2 antes

do reforço (a-b) e asnas 1 e 2 após o reforço (c-e) 223Figura VI. 30 - Ligações da asna 1 228

Figura VI. 31 - Diagrama dos momentos em relação ao eixo dos yy, relativo à asna 1 230 ÍNDICE DE QUADROS

Quadro II.I - Classes resistentes da madeira maciça e valores característicos 41Quadro II.II - Relação das classes de qualidade com as classes de resistência das

espécies de madeira mais usadas em estruturas [3]

42Quadro II.III - Classificação da espécie de madeira, em relação à sua durabilidade

natural e a sua impregnabilidade [10]

72Quadro II.IV - Classe de risco das madeiras, consequências e tratamento químico [7,

9, 10]

98Quadro VI.V - Valores dos módulos de elasticidade das vigas de madeira 194Quadro VI.VI - Comparação do deslocamento das vigas de madeira para a mesma

carga aplicada e relação força aplicada / deslocamento

194Quadro VI.VII - Comparação da força e do deslocamento para a mesma duração

temporal de carga aplicada, das vigas de madeira

195Quadro VI.VIII - Geometria das asnas ensaiadas 196Quadro VI.VIX - Comparação de resultados experimentais e numéricos (força e

deslocamento), e das características do modelo bilinear

206Quadro VI.X - Comparação dos deslocamentos experimentais das asnas 1 e 2 em

função da força aplicada

206Quadro VI.XI - Classe de resistência C18 da madeira 207

Quadro VI.XII - Propriedades da resina CB10TSS 208

Quadro VI.XIII - Propriedades do Rotaflex Carbon Fibre 208Quadro VI.XIV - Comparação da força aplicada/deslocamentos das duas asnas após o

reforço

218Quadro VI.XV - Valores comparativos de resistência das duas asnas antes e após o

reforço

219Quadro VI.XVI - Valores percentuais de resistência comparativos das duas asnas antes e

após o reforço

219Quadro VI.XVII - Valores percentuais comparativos da resistência: experimental, classe

de resistência C18 e 40% desse valor 220


Quadro VI.XVIII - Valores da carga critica da estrutura e da carga de Euler 224

Quadro VI.XIX - Factores críticos de carregamento (λ), relativamente à carga referência correspondente à rotura inicial. 224

Quadro VI.XX - Coeficientes de encurvadura das pernas nas asnas de madeira 225

CAPÍTULO I

A REABILITAÇÃO EM PORTUGAL

Capítulo I – A Reabilitação em Portugal


I – REABILITAÇÃO EM PORTUGAL I.1 – INTRODUÇÃO Conservação, s. f. Acto de conservar; retenção.

Conservar, v. tr. Manter no estado actual; não perder; reter.

Reabilitação, s. f. Acto ou efeito de reabilitar; regeneração.

I.2 – A REABILITAÇÃO EM TERMOS POLITICOS E ECONÓMICOS A Reabilitação surge como política habitacional do governo que, em parceria com as

câmaras municipais, procuram melhorar as carências habitacionais, investir em arranjos

de espaços sociais dos bairros de arrendamento público e motivar a recuperação dos

centros urbanos. Em especial, refere-se a implementação de programas de

requalificação dos centros urbanos permitindo a valorização dos espaços públicos.

Deste modo faz-se um aproveitamento do capital fixo das cidades. Assim, tenta-se

preservar a herança e tradição, promovendo o desenvolvimento socio-económico das

populações e dos territórios.

Previa-se a partir de 2003, o aumento do orçamento para a comparticipação autárquica

de obras de reabilitação de edifícios particulares degradados.

Da conjugação dos diferentes programas - Regime Especial de Comparticipação na

Recuperação de Imóveis Degradados (RECRIA), Regime de Apoio à Recuperação

Habitacional em Áreas Urbanas Antigas (REHABITA), Regime Especial de

Comparticipação e Financiamento na Recuperação de Prédios Urbanos em Regime de

Propriedade Horizontal (RECRIPH), Programa de Solidariedade e de Apoio à

Recuperação de Habitação (SOLARH) e a adaptação do Regime de Arrendamento

Urbano às novas realidades sociais - surgiu o Pacto para a Modernização do Parque

Habitacional.

Este pacto - através de um conjunto de instrumentos que envolvem a acção concertada

do Governo e das Câmaras Municipais, com senhorios, inquilinos e proprietários em

geral - valoriza o património habitacional.

Para além da comparticipação autárquica e governamental os senhorios podem recorrer

a empréstimos para recuperar os seus prédios, saldando o valor do crédito com as

rendas, sujeitas a actualizações.


17 Construções Antigas de Madeira: experiência de obra e reforço estrutural

Foi ainda aberto o crédito bonificado à possibilidade de mobilização de recursos para a

realização de obras em partes comuns de edifícios habitacionais. “A ideia é incentivar

não a construção nova, mas sim a reabilitação urbana” [1].

No entanto, estes programas ainda não têm grande aderência pela entidade privada,

dado que, na maior parte dos casos é necessário intervir no edifício ao nível estrutural,

área que não é financiada pelos mesmos. Por essa razão, os edifícios, por necessitarem

de um esforço económico demasiado elevado, acabam por ou serem abandonados ou

demolidos para uma construção nova dos próprios ou de outrem.

O novo programa de reabilitação urbana do Governo, será constituído pela fusão dos

quatro programas já existentes (RECRIA, REHABITA, RECRIPH e SOLARH) com o

objectivo de serem estabelecidos mecanismos para uma maior celeridade dos processos

de candidatura, fixação dos prazos para apreciação das candidaturas, simplificação da

fórmula de cálculo das comparticipações a conceder e concessão de empréstimos

bonificados para a parte não comparticipada. O investimento deste programa será

financiado com juros bonificados e será dirigido aos privados e autarquias, podendo ser

efectuados em parceria. Prevê-se a constituição de sociedades de reabilitação urbana

com participação municipal, podendo ser empresas municipais de reabilitação urbana,

que canalizarão todas as acções e que serão também responsáveis por eventuais

expropriações. Desta forma pretende-se evitar que o interessado tenha que passar pelos

circuitos autárquicos e burocráticos.

O apoio a fundo perdido apenas estará relacionado com o valor da obra. Pretende-se que

após a obra de reabilitação, a respectiva actualização das rendas permita a execução de

obras de conservação de oito em oito anos. Futuramente serão actualizadas as rendas

mesmo sem terem sido realizadas obras.

O Instituto Nacional da Habitação (INH) gere em termos de financeiros todo este

programa. O programa, pensa-se que entrará em vigor, talvez antes da lei do

arrendamento [1].

Em determinadas autarquias existe a preocupação e sensibilização para o património

arquitectónico. Nomeadamente a Câmara Municipal do Porto possuía um organismo, o

Comissariado para a Renovação Urbana da Área Ribeira/Barredo (CRUARB), que era

dirigido por um director de serviços, directamente responsável perante o Vereador do

Pelouro do Urbanismo e da Reabilitação Urbana, que para além de executar projectos de



arquitectura e engenharia, realiza a gestão e ampliação do parque habitacional. O

CRUARB participava na resolução de problemas sociais graves e na distribuição

equilibrada dos serviços prestados à população. No entanto este organismo foi há cerca

de dois anos atrás desintegrado e dividido de acordo com a organização camarária,

pensa-se que numa situação meramente provisória até ser aprovado o regime jurídico

das sociedades de reabilitação urbana pelo Governo. Foi também criada pela C.M. do

Porto, uma instituição privada de utilidade publica sem fins lucrativos –Fundação para o

Desenvolvimento da Zona Histórica do Porto (FDZHP) - cuja finalidade é contribuir

para a melhoria das condições de vida da população, valorização do centro histórico e

seu desenvolvimento, e aquisição de edifícios degradados, promovendo a sua

reconstrução [2].

Há cerca de 10 anos (altura do mandato do então Primeiro-Ministro Prof. Aníbal

Cavaco Silva) foi anunciado um investimento de 2237 milhões de euros para Programas

Especiais de Realojamento (PER) de barracas e habitação social com comparticipação a

fundo perdido de 50 por cento e linhas de financiamento aos municípios com uma

bonificação de 75 por cento nas taxas de juro. Este programa destinou-se a 28

autarquias das áreas metropolitanas do Porto e Lisboa, estando apenas neste momento

implementado em cerca de metade dos fogos contemplados. A conclusão do programa

está prevista para o ano 2007, podendo a limitação ao endividamento das autarquias

comprometer esta data [3].

O Programa Polis – Programa de Requalificação Urbana e Valorização Ambiental das

Cidades, tem como objectivo melhorar a qualidade de vida de algumas cidades ou pólos

urbanos de menor dimensão, através de intervenções nas vertentes urbanística e

ambiental. Este programa foi inspirado no sucesso obtido com a Expo ’98, pretendendo-

se desenvolver intervenções em diversas áreas, tendo por base a constituição de

parcerias entre o Governo e as câmaras municipais. Teve inicio no período

correspondente ao Quadro Comunitário de Apoio 2000-2006 (QCA III).

As estratégias deste programa são: a criação de gestão ambiental - «Cidades Verdes»,

incentivar utilização de bons serviços de comunicação digital - «Cidades Digitais»,

criação de infraestruturas científicas e tecnológicas - «Cidades do Conhecimento e do

Entretenimento», reorientação da vida urbana - «Cidades Intergeracionais».

Das várias candidaturas apresentadas, as cidades que conseguiram aderir a este

programa, foram: Viana do Castelo, Vila Real, Bragança, a Área Metropolitana do Porto



(isto é: Porto, Matosinhos, Vila do Conde e vila Nova de Gaia), Aveiro, Coimbra,

Viseu, Guarda, Covilhã, Castelo Branco, Leiria, Sintra (Cacém), Almada (Costa da

Caparica), Setúbal, Beja e Albufeira.

A gestão deste programa é realizada por «sociedades polis», constituídas pela figura

jurídica de sociedades anónimas de capitais publicos (do Estado e de cada um dos

municípios intervenientes). Essas sociedades têm o poder de agir como entidades

expropriantes (requerendo no entanto a aprovação ao Governo para esse fim), ou o

direito de usufruir e administrar os bens do domínio público ou privado do Estado. O

apoio do Estado nas diversas intervenções é elaborado por um Gabinete Coordenador

do Programa Polis que está sob a tutela do Ministério das Cidades, Ordenamento do

Território e Ambiente.

No Decreto-lei n.º 794/76 de 5 de Novembro, a - Lei dos solos – estabelece medidas

preventivas de utilização do solo urbano a afectar à realização das intervenções do Polis,

evitando intervenções que comprometessem ou inviabilizassem a execução do mesmo.

Também foram extintas todas as intervenções sobre imóveis situados nas zonas de

domínio público marítimo e ao domínio público hídrico [4].

Para além destes programa vão existindo outros co-financiados pela Comunidade

Europeia.

I.3 – A PRÁTICA DA REABILITAÇÃO Em Portugal, nos últimos anos verifica-se que 10% do total do investimento é para

conservação e recuperação do património edificado ao passo que a média europeia é de

cerca de 40%, com tendência a aumentar. Este facto irá fomentar transformações e

evoluções legais, regulamentares, na legislação em geral e na estruturação das empresas

que terão necessidade de, nesta área, definir critérios e apoios da formação técnica e

qualificação da mão de obra, não esquecendo a inovação tecnológica e a amplitude dos

seus recursos, que irão andar a par das técnicas tradicionais garantindo a autenticidade

das intervenções em património edificado.

Neste sentido, em Portugal, surge uma associação de empresas – Grémio das Empresas

de Conservação e Restauro do Património Arquitectónico (GECORPA) - vocacionadas

para esta área, que têm como objectivo o bem intervir para garantir a preservação do

património arquitectónico histórico e cultural.



O Decreto-lei n.º100/88 regula a concessão de “certificados” (ou alvarás) que impõem

competências e autorizam as empresas a executarem trabalhos na área do património.

No entanto os monumentos e o património estão contemplados no sistema de alvarás,

numa categoria “edifícios e monumentos” na qual aparecem diversas subcategorias,

pelo que deveriam existir certas condicionantes para permitirem a selecção de empresas

de construção aptas à realização das intervenções, de modo a não porem em causa o

nosso património [5].

I.4 – GESTÃO E CLASSIFICAÇÃO DO PATRIMÓNIO PORTUGUÊS A Associação Europeia das Empresas de Conservação e Restauro do Património

Arquitectónico (AEERPA) em colaboração com o Conselho da Europa está a

desenvolver uma uniformidade da legislação. O Comité Europeu de Normalização

(CEN), também está a trabalhar nesse sentido.

No ano de 1880 (Portaria de 10 de Dezembro) procedeu-se ao início da inventariação

dos monumentos portugueses, base do trabalho para os critérios de classificação dos

imóveis que deveriam ser considerados monumentos nacionais, definidos em 1901

(Decreto de 30 de Dezembro), com a primeira lista publicada em 1907 (Decreto de 10

de Janeiro). Até à publicação da Lei n.º13/85 de 6 de Julho (lei do património cultural

português), a defesa e a conservação dos bens naturais e culturais do país regulou-se por

uma legislação dispersa e ambígua.

Em 1929 criou-se a Direcção Geral dos Edifícios e Monumentos Nacionais (DGEMN) e

as promulgações do Decreto Lei n.º20985 de 7 de Março de 1932 (património artístico e

arqueológico). A Lei n.º2032 de 11 de Junho de 1949 (atribuições dos concelhos em

matéria de património cultural), do Decreto Lei n.º 613/76 de 27 de Julho (definição e

constituição de reservas naturais, parciais e de recreio, paisagens protegidas, objectos,

conjuntos, sítios, lugares classificados e parques naturais), do Decreto Lei n.º 4/78 de 11

de Janeiro e n.º 37/78 de 17 de Abril (parques naturais reservas e património

paisagístico), do Decreto Regulamentar n.º 34/80 de Agosto (lei orgânica do IPPC –

Instituto Português do Património Cultural, actualmente – Instituto Português do



Património Arquitectónico - IPPAR), do Decreto Lei n.º45/82 de 16 de Novembro

(reserva agrícola nacional) e do Decreto Lei n.º321/83 de 5 de Julho (reserva ecológica

nacional). Apesar de tudo, ainda carece de regulamentação a Lei n.º13/85, que formula

aspectos jurídicos necessários à salvaguarda do património cultural português,

assumindo um eminente alcance político e cultural [6].

O Decreto-Lei n.º321/2002 de 31 de Dezembro criou o Fundo Remanescente de

reconstrução do Chiado (FRRC), constituído por um conselho directivo (Dr. Rui

Amaral Leitão – como presidente); por um conselho Consultivo (Dr. Carlos Fontão de

Carvalho como presidente e representantes do IPPAR); das Juntas de Freguesia das

áreas de intervenção; da Associação dos Comerciantes; da Associação Lisbonense de

proprietários; da Associação de inquilinos Lisbonense; da Ordem dos Engenheiros

(Eng. Matos e Silva) e da Ordem dos Arquitectos. Este fundo foi criado como

consequência de não se ter gasto toda a verba relativa ao fundo FEARC (Fundo

Extraordinário de Ajuda à Reconstrução do Chiado) criado em Outubro de 1998

aquando do incêndio do Chiado, e que foi extinto em 31/12/2001.

O FRRC pretende usar até 2008 os cerca de trinta milhões de euros. Esta verba está

afecta à Direcção Geral do Tesouro e à Câmara Municipal de Lisboa, podendo ser

concebidos subsídios não reembolsáveis, se a construção tiver valor patrimonial e

arquitectónico, qualidade do projecto e da construção, um índice determinado de

ocupação do edifício e um índice mínimo de ocupação para habitação. O reembolso do

apoio financeiro terá início um ano após a entrega ao beneficiário da última prestação

do subsídio aprovado e far-se-á em 12 parcelas trimestrais iguais. A transacção dos

imóveis recuperados só pode ser efectuada decorrido um ano após a última prestação do

subsídio e após o reembolso integral do apoio financeiro do fundo.

Este programa abrange a zona do Chiado com extensões pela Rua do Alecrim e Rua da

Escola Politécnica. Os gabinetes municipais envolvidos são Gabinete do Chiado, Bairro

Alto e da Bica [7].

Em Portugal existem três categorias de património arquitectónico: os monumentos

nacionais (Edifícios Históricos); os imóveis de interesse público (teatros, auditórios,

museus, estádios, torres, estações de transporte, etc.) e os valores concelhios (edifícios

privados que são imagem de marca de empresas ou particulares). Existe também o



património construído que tem valor arquitectónico e/ou arqueológico com condições

para ser classificado.

Muitas vezes, a classificação de imóveis, surge como uma medida de emergência para

impedir que um empreendimento imobiliário seja licenciado [8].

Em 1972, na Conferência Geral da Organização das Nações Unidas para a Educação,

Ciência e Cultura, foi adoptada por mais de 150 países a Convenção para a Protecção do

Património Mundial, Cultural e Natural. A característica emblemática desta Convenção

é a de reunir num documento noções de protecção da natureza e de preservação de bens

culturais.

Portugal aderiu a esta Convenção em 1979, de acordo com o informado pelo Decreto

Lei n.º 49/79 de 6 de Junho.

Esta Convenção é constituída pelos seguintes orgãos:

- Assembleia Geral, representada por todos os Estados membros reunindo-se

de dois em dois anos;

- Comité, representada por apenas 21 Estados membros que foram eleitos em

Assembleia Geral e se reúnem anualmente. A esta organização compete a

implementação da Convenção, a decisão sobre as inscrições na lista de

Património Mundial, examinar relatórios sobre a conservação dos bens e

tomar medidas caso esses bens não estejam a ser correctamente geridos. É

ainda responsável pela concessão de subsídios dos fundos do património

mundial aos bens que necessitem de conservação ou restauro, assistência

técnica e formação ou actividades promocionais ou educativas.

- Bureau, onde se preparam as decisões por 7 Estados membros eleitos pelo

Comité. O mandato de 1999 a 2005 pertence a Portugal, África do Sul,

Bélgica, China, Colômbia, Egipto e Itália.

Dos 690 bens, de 122 Estados que o Comité do património mundial inscreveu na lista

do património mundial (529 bens culturais, 138 bens naturais e 23 bens mistos), 12

estão localizados no nosso país, sendo os seguintes:

- Centro Histórico de Angra do Heroísmo nos Açores (1983);

- Mosteiro dos Jerónimos e Torre de Belém em Lisboa (1983);

- Mosteiro da Batalha (1983);



- Convento de Cristo em Tomar (1983);

- Centro Histórico de Évora (1988);

- Mosteiro de Alcobaça (1989);

- Paisagem Cultural de Sintra (1995);

- Centro Histórico do Porto (1996);

- Sítios Arqueológicos no Vale do Rio Côa (1998);

- Floresta Laurissilva na Madeira (1999);

- Centro Histórico de Guimarães (2001);

- Alto Douro Vinhateiro (2001); [9]

A Direcção Geral dos Edifícios e Monumentos Nacionais (DGEMN) é um organismo

da Administração Central tutelado pelo Ministério das Obras Públicas, Transportes e

Habitação e regido pelo Decreto Lei n.º 284/93 de 18 de Agosto de 1993, que possui as

funções de concepção, planeamento e coordenação da construção e conservação dos

edifícios do sector público do Estado. Para além disso é responsável pela salvaguarda e

valorização do património arquitectónico, e avaliação e promoção da qualidade da

construção.

Ao Instituto Português do Património Arquitectónico (IPPAR) cabe a missão de

conservar, preservar, salvaguardar e valorizar o património arquitectónico português,

emissão de pareceres sobre monumentos ou sítios classificados ou em vias de

classificação, realização de obras de conservação, reabilitação e restauro em imóveis e

sítios propriedade do Estado, classificação de imóveis e sítios arqueológicos e ainda a

gestão dos principais monumentos nacionais.

Qualquer intervenção no património arquitectónico deveria ser iniciada por uma

investigação a todos os níveis (histórico, arquitectónico, materiais, etc.) que será a base

do projecto.

Geralmente a investigação é elaborada por Laboratórios Oficiais (LNEC) ou pelas

Universidades (através dos seus institutos de interface).

A competência e autoridade para intervir no Património Arquitectónico,

especificamente o classificado, é da responsabilidade de dois organismos oficiais: o

IPPAR e o DGEMN. Verificando-se por vezes pouca gestão da informação entre estes

dois organismos. Poderia existir apenas um organismo (mais organizado, com maior

liberdade política, poder económico-social) com aproveitamento dos técnicos na



execução dos próprios projectos e fiscalização de obras sem ter que despender verbas

para esse fim, sendo re-direccionadas em benefício da Obra.

Para além disso, as entidades competentes para intervir no Património Arquitectónico

deveriam gerir toda a informação com vista a encaminhar e orientar as autarquias na

valorização dos seus bens municipais. São mais valias que as câmaras possuem e que

poderiam ser assim melhor exploradas.

A actual gestão e classificação do património português deve ser regida segundo as

convenções internacionais relativas à conservação e restauro do Património Construído

são resumidas na Carta de Cracóvia 2000 (também subscrita por Portugal) e

consagradas nos seguintes princípios [10]:

- “(...). Qualquer intervenção implica decisões, escolhas e responsabilidades

relacionadas com o património, entendido no seu todo, mesmo com aqueles

elementos que hoje não têm significado específico, mas poderão tê-lo no futuro.”;

- A manutenção e a reparação têm que ser organizadas através de uma investigação

sistemática, inspecção, controlo, acompanhamento e provas, para que seja possível

tomar medidas adequadas;

- “A conservação do património edificado é feita segundo o projecto de restauro que

deverá basear-se numa gama de opções técnicas apropriadas e preparadas segundo

um processo cognitivo que integre a recolha de informação e o conhecimento

profundo do imóvel e/ou sua localização. (...).”;

- “Deve-se evitar a reconstrução no “estilo do edifício” de partes inteiras do mesmo.

A reconstrução de partes muito limitadas com significado arquitectónico pode ser

excepcionalmente aceite, na condição de que se fundamenta em documentação

precisa e irrefutável. Se for necessário para o adequado uso do edifício,

incorporam partes espaciais e funcionais mais extensas, deve reflectir-se nelas a

linguagem da arquitectura actual. (...).”

- “Qualquer intervenção que afecta o património arqueológico, devido à sua

vulnerabilidade, deve estar estritamente relacionada com a sua envolvente,

território e paisagem. (...) os trabalhos de conservação de achados arqueológicos

devem basear-se no principio de intervenção mínima. (...).”;



- “O objectivo da conservação de edifícios históricos e monumentos, estando estes

em contextos rurais ou urbanos é o de manter a sua autenticidade e integridade,

incluindo os espaços interiores, o mobiliário e a decoração, de acordo com a sua

configuração original. (...).”;

- “A decoração arquitectónica, escultura e elementos artísticos, que são uma parte

integrante do património construído, devem ser preservados mediante um projecto

específico vinculado ao projecto geral. (....)”;

- “As cidades históricas e os povoados no seu contexto territorial representam uma

parte essencial do nosso património universal, e devem ser vistos como um todo

com as estruturas, espaços e factores humanos normalmente presentes no processo

de contínua evolução e mudança. (...) O projecto de restauro de um povoado ou de

uma cidade histórica deve antecipar a gestão de mudança para além de verificar a

sustentabilidade das opções seleccionadas, conjugando as questões do património

com os aspectos económicos e sociais. (...).”;

- “(...). A integração de paisagens com valores culturais, o desenvolvimento

sustentável de regiões e localidade com actividades ecológicas, assim como o

meio ambiente natural, requerem a consciência e o entendimento das relações no

tempo. Isto implica estabelecer vínculos com o meio ambiente construído da

metrópole, da cidade e do município. (...).”;

- “As técnicas de conservação ou protecção devem estar estritamente vinculadas à

investigação pluridisciplinar científica sobre materiais e tecnologias usadas para a

construção, reparação e/ou restauro do património edificado. (...). Qualquer

material e tecnologia novos devem ser rigorosamente testadas, comparadas e

adequadas à necessidade real da conservação. Quando a aplicação in situ de novas

tecnologias possa ser relevante para a manutenção do fabrico original, estas devem

ser continuamente controladas tendo em conta os resultados obtidos, o seu

comportamento posterior e a possibilidade de uma eventual reversibilidade.” Os

materiais e tecnologias tradicionais deverão ser estruturados pois constituem por si

só património cultural;

- “(...). A conservação do património cultural deve ser uma parte integrante dos

processos de planificação e gestão de uma comunidade e pode contribuir para o

desenvolvimento sustentável, qualitativo, económico e social dessa comunidade.”;



- “A pluralidade de valores do património e a diversidade de interesses requerem

uma estrutura de comunicação que permita uma participação efectiva dos cidadãos

no processo, para além dos especialistas responsáveis. (...). ”;

- “A formação e a educação em questões de património cultural exige a participação

e a sua integração dentro de sistemas de educação nacionais a todos os níveis. (...).

A educação dos conservadores deve ser interdisciplinar e incluir um estudo

preciso de história, de arquitectura, da teoria e das técnicas de conservação. (...).

Os profissionais e técnicos na disciplina de conservação devem conhecer as

metodologias adequadas, as técnicas necessárias e estar conscientes do debate

actual sobre teorias e políticas de conservação. (...).”;

- “A protecção e conservação do património edificado será mais eficaz se for

complementada com acções legais e administrativas. (...). Os profissionais da

conservação devem dedicar uma particular atenção aos recém-formados nesta

área, e que em breve poderão começar a sua prática independente.”

I.5 – VALORIZAÇÃO DO PAÍS COM A REABILITAÇÃO “A preservação da memória, presente na arquitectura tradicional – ameaçada pelo

abandono ou destruição intencional – não se consegue exclusivamente através de

formas legais” [11].

A palavra Património é sinónimo de herança, que deve ser transmitida às gerações

futuras com o intuito de ser preservado e valorizado.

A degradação actualmente existente, do Património municipal e nacional, deve-se

essencialmente à ausência de manutenções periódicas que assegurem a sua preservação.

São consideradas como causas da degradação do património em geral:

- o desaparecimento dos artesãos (que noutros países europeus são

valorizados e incentivados, exemplo disso é o Japão que incentiva a

continuidade do trabalho tradicional);

- conservação básica dos edifícios (limpeza dos telhados antes do

inverno, pintura das fachadas e caixilhos, etc.);

- gestão do estado, de modo a contemplar no orçamento geral verba

para a conservação dos edifícios;



- intervenções de restauro ou reabilitação mal concebidas;

- o uso dos edifícios de forma inadequada às suas funções e

características.

A educação ambiental é essencial para que o património construído se enquadre

adequadamente e constitua uma identidade importante a nível histórico e cultural. Com

a dinamização do turismo nacional, o património começa a ser entendido como um

factor de progresso e desenvolvimento estratégico.

“ Se se pretender que Portugal esteja entre os dez principais destinos turísticos, vai ter

que se travar a urbanização e a construção. (...) Todos querem enriquecer depressa,

delapidando o único património capaz de atrair o turismo de qualidade.(...) O

património natural – os campos, as serras e, em particular a orla marítima e o

património arquitectónico, em particular, os centros históricos das nossas cidades, vilas

e aldeias são recursos económicos de incalculável valor. (...) A opção pela reabilitação

das construções existentes contribui decisivamente para a salvaguarda daqueles dois

patrimónios, e é condição indispensável para uma estratégia baseada no turismo de

qualidade” [12].

Para alcançar um enquadramento adequado semelhante ao acima referido, é necessário

estabelecer novas atitudes, princípios e prioridades políticas de salvaguarda e

valorização do património construído, nomeadamente com recurso a:

- alargamento do conceito de património;

- gestão das zonas protegidas (planos de pormenor, constituição de

gabinetes técnicos para centros históricos);

- a integração da valorização e salvaguarda do património na política

de ordenamento do território;

- objectivo do bem estar das gerações actuais e futuras (qualidade de

vida);

- meios necessários e gestão estratégica de recursos (i.e., financiamento

para a conservação do construído; necessidade de técnicos com

domínio sobre técnicas e materiais apropriados, e empresas

especializadas);

- o destino adequado aos edifícios;



- criar património (apoiando a formação dos técnicos) promove o

gosto pela qualidade em geral, estimula a criatividade, a qualidade da

construção, a exigência de melhores condições de trabalho e de vida,

e estimula ainda o progresso.

I.6 – OBJECTIVO DO TRABALHO Se a reabilitação dos edifícios propriamente dita, está um pouco adormecida então as

estruturas de madeira dos edifícios ainda estão em pior estado de esquecimento.

Logo a seguir ao terramoto de 1755, Pombal escolheu Manuel da Maia (com cerca de

80 anos de idade) para delinear e orientar o projecto de reconstrução da cidade, tendo

sido em Portugal o auge da construção com utilização de madeira como elemento

estrutural. A construção pombalina, em que os edifícios tinham como base uma

estrutura de madeira parcialmente preenchida por alvenaria em paredes, constituindo

um reticulado tridimensional de elevada flexibilidade aliada a uma enorme capacidade

de dissipação de energia, era essencial para se obterem características sísmicas

adequadas. Os edifícios antigos eram construídos em estruturas de madeira (pavimento,

escadas, paredes e coberturas). As paredes, também em estruturas de madeira

preenchidas com argamassa de cal, eram de dois tipos principais:

- frontais pombalinos - com função de suporte e de resistência aos sismos pela sua

triangulação através das cruzes de Santo André (elemento essencial para o

desempenho destes elementos em relação à acção das forças horizontais);

- tabiques de tábua ao alto – com função de divisórias com capacidade de suporte

formando um plano rígido.

A madeira utilizada era, maioritariamente, castanho, carvalho, pinho da Flandres, ou

pinho da terra, (tirado dos pinhais de Alcacer do Sal para a obra do Arsenal, ou dos

pinhais de Leiria). No Norte concentrava-se o uso do castanho e do carvalho, ao

contrário do Centro-Sul mais rico em pinho, ou o Sul, que pela escassez de arborização

tem madeiras importadas ou simplesmente a madeira era substituída por abóbadas e

abobadilhas em pavimentos e coberturas e quase abandonada em paredes, mesmo de

tabique. A espécie importada com maior predominância eram as casquinhas,

comprovado pela época da reconstrução pombalina e, em edifícios que se pretendiam

mais nobres, era o pitch-pine. O carvalho é a melhor madeira para edifícios,



nomeadamente para as suas fundações, pois conserva-se por muito tempo mesmo dentro

de água.

Já no final do século XVIII, Mathias José Dias de Azevedo, ao traduzir para português o

tratado de Arquitectura Militar de Antoni, refere que em Portugal se usam as mesmas

madeiras que em Itália – carvalho, azinheira, castanheiro, faia ou pinho, sendo o

carvalho e a azinheira bons para a construção debaixo de água.

A origem da construção pombalina - sistema de gaiola - poderá ser explicada por uma

das seguintes hipóteses:

- é um modelo genuinamente português, inventado pelos engenheiros de Pombal,

para uma cidade de grande risco sísmico;

- modelo copiado de outras experiências europeias, ainda que possa ter sido

adaptado a uma realidade nacional;

- sistema construtivo que, tendo sofrido um aperfeiçoamento, continua uma tradição

construtiva portuguesa em madeira, tal como se fazia, também no resto da Europa.

Passada esta época a madeira caiu num esquecimento em detrimento do betão e aço.

Nos anos 70, com ajuda da Carta de Veneza, chamou-se a atenção para a importância da

madeira como um material estrutural tão importante como o aço e o betão, pelo que não

deveria ser desconsiderada.

Na década de 90 começou a existir um interesse pela preservação das estruturas antigas

de madeira, no entanto sem grande revolução e entusiasmo na área do ensino.

Começaram a surgir as primeiras publicações do Eurocódigo Estrutural sobre Estruturas

de Madeira [13].

Nos dias de hoje, em Portugal, não existe conhecimento suficiente, para optimizar as

propriedades das diferentes espécies da madeira e dimensioná-las. Por essa razão devem

ser efectuados mais estudos, trabalhos de investigação, diagnósticos das causas de

degradação complementadas por inspecções, análises e ensaios não destrutivos in situ

de maneira a não desistirmos dos nossos antepassados e a percebermos tal como na

época de Pombal, as enormes vantagens deste material.



O objectivo deste trabalho é aprender e tentar contribuir com conjunto de experiências

profissionais sobre uma matéria que para o nosso País deverá ser cada vez mais

conhecida e considerada.

Retractam-se duas obras, o Palácio do Freixo e o Convento de Arouca, com

considerações associadas à componente técnica do material - Madeira.

Usando um caso real de uma estrutura plana de cobertura em madeira antiga - asna de

canto do Salão de Festas do Convento de Arouca - procuraremos analisar a sua

capacidade resistente antes e após um reforço com materiais compósitos.

CAPÍTULO II

PATOLOGIAS E TRATAMENTO DA MADEIRA

Capítulo II – Patologias e tratamento da madeira


II - PATOLOGIAS E TRATAMENTO DA MADEIRA Para se entenderem melhor os problemas da madeira usada na construção civil, é

necessário conhecer o material propriamente dito. Desta forma, inicia-se o presente

capítulo com uma breve revisão da anatomia, propriedades e tipos da madeira.

Em seguida, apresentam-se as patologias, tratamento preventivo e curativo.

II.1 – ANATOMIA DA MADEIRA A madeira é um material natural orgânico, anisotrópico e de estrutura celular complexa,

que desempenha as funções estruturais, de transporte da seiva, de transformação e

armazenamento dos produtos da fotossíntese. A madeira é classificada, genericamente, em

duas categorias que são as seguintes:

- Madeiras duras provenientes de árvores folhosas, estão incluídas na divisão das

angiospermas e o seu crescimento é lento. Uma das características mais perceptível é a

folhagem larga e achatada, com tendência a cair no outono (Peroba, Ipê, Aroeira,

Carvalho, Castanho etc.).

- Madeiras macias provenientes de árvores coníferas ou resinosas, estão incluídas na

divisão das gimnospermas e o seu crescimento é rápido. As folhas são em forma de

agulha e mantêm-se verdes todo o ano (Pinheiros, Eucaliptos, etc.).

A composição química da madeira é muito importante uma vez que está relacionada com

as suas características mecânicas, de trabalhabilidade, de durabilidade e de estética.

Descrevem-se, em seguida os três níveis que explicam o comportamento mecânico e físico

da madeira.

1º - Estrutura submicroscópica A madeira é formada por células de diferentes tipos, limitadas por paredes celulares que

têm na sua composição essencialmente celulose inserida numa matriz de hemicelulose e

linhina, sendo constituídas por três membranas (parede primária exterior, parede

secundária com sub-membranas e parede terciária, conforme se observa na figura II.1) [1].

A membrana exterior ou parede intercelular (ME), tem como função a junção das

membranas constituintes da parede, possui linhina e carece de celulose. A membrana

seguinte, com a denominação de parede primária (P1). A parede secundária (P2) é formada



por três camadas (S1, S2 e S3). A camada S1, é a que possui uma espessura menor e as

fibras de celulose estão dispostas segundo ângulos entre 50 a 70º, a camada S2 tem as suas

fibras orientadas segundo o eixo longitudinal com uma ligeira inclinação (5 a 20º), ao

passo que na camada S3 as fibras estão dispostas aleatoriamente. A parede terciária (P3) é a

que limita a cavidade celular. A parede secundária resiste aos esforços de tracção e de

compressão. Quando o esforço é de compressão, as faces das fibras dessa parede

comportam-se como colunas comprimidas em que a primeira camada e a última actuam

como reforço impedindo o seu empenamento, e proporcionam elasticidade e durabilidade

do conjunto.

Figura II.1 – Constituição da parede celular da madeira: parede primária - P1, parede secundária - P2,

camadas celulares - S1, S2 e S3, membrana exterior intercelular - ME, e a parede

terciária - P3 [1].

2º - Estrutura microscópica Na madeira as células encontram-se distribuídas nos sentidos longitudinal e transversal

formando assim a sua estrutura, e diferenciando-se desse modo em madeiras resinosas ou

folhosas.

Relativamente às resinosas (figura II.2) as fibras são essencialmente do tipo traqueídas

(tubulares de secção rectangular, com aberturas nas extremidades), o seu eixo longitudinal

é paralelo ao eixo do tronco da árvore. No entanto existem também traqueídas no sentido

radial, em menor número e dimensão reduzida. As fibras distribuem-se em anéis,

correspondentes aos ciclos anuais de crescimento. Têm como função o suporte estrutural

da árvore, o armazenamento e transporte de substâncias nutritivas efectuado pelas células

de parênquima, cuja orientação é essencialmente radial. Os orifícios que estabelecem a

conexão entre as traqueídas longitudinais e as radiais implementam um maior grau de

permeabilidade da madeira na passagem de fluídos. As células traqueídas radiais e as

substâncias realizadas durante a armazenagem nas células de parênquima formam os raios

lenhosos (que constituem 6% do volume da madeira). Em certas espécies de madeira

Cavidade celular P1 ME

P2

P3 S3 S2 S1



existem canais resiníferos, que são cavidades longitudinais, coberta por células de

parênquima capazes de segregar resinas do interior.

As fibras desenvolvidas no início de cada ciclo anual de crescimento denominam-se de

madeira de Primavera. Quando as fibras se desenvolvem no final de cada ciclo são

denominadas de madeira de Outono ou de Verão.

(a) (b)

Figura II.2 – Microestrutura (a), e sentido do movimento dos fluídos (b) das madeiras resinosas [1].

As folhosas, têm um tecido celular formado por células do tipo traqueídas (em que as

paredes são mais espessas, mais curtas e delgadas, do que as traqueídas das madeiras

resinosas) e fibras (figura II.3). As fibras, constituem cerca de 50% do volume total da

madeira, têm função resistente e de transporte, são estreitas e fechadas nas extremidades, e

possuem orifícios laterais. Os vasos, têm a função de transporte, possuem aberturas nas

extremidades e têm diâmetro superior ao das fibras. A disposição dos vasos pode ser de

forma concentrada formando anéis (exemplo: o carvalho), ou uniformemente distribuídos

(exemplo: o choupo). Os raios lenhosos são essencialmente constituídos por células de

parênquima radial (constituem cerca de 5-30% do volume total da madeira), e têm a

função de armazenamento. Nas madeiras de folhosas as células de parênquima são mais

numerosas, os raios lenhosos possuem maior dimensão, e as fibras da madeira de Verão e

de Primavera são menos perceptíveis do que nas madeiras de resinosas. Em determinadas

espécies existem canais gomíferos, semelhantes aos canais resiníferos, que podem estar

dispostos longitudinalmente ou transversalmente.

Canais resiníferos

Madeira de Outono

Madeira de Primavera

Traqueída

Orifício de conexão radial



(a) (b)

Figura II.3 – Microestrutura (a), e sentido do movimento dos fluídos (b) nas madeiras de folhosas [1]. Os principais elementos, constituintes da madeira são o carbono em grande percentagem

(50%), seguido do oxigénio (44%) e numa pequena percentagem o hidrogénio (6%).

Em relação aos compostos orgânicos, são descritos os mais importantes, em percentagem

decrescente:

- A celulose (50%) é um polímero de glucose que forma as paredes das fibras

longitudinais, é incolor, inodor, resistente a esforços de tracção, insolúvel em água

(excepto em substâncias ácidas, em grande quantidade);

- A lenhina (22 a 31%) é um polímero tridimensional composto por grupos de fenóis

(substância aromática), também com função aglutinante da celulose. É impermeável,

insolúvel, resistente a esforços de compressão e de corte. Deposita-se nas paredes das

células conferindo resistência e retirando flexibilidade;

- A hemicelulose (19 a 30%) é um polímero amorfo ramificado por açucares diversos. A

sua função é de ligante da celulose com função estrutural. Degrada-se facilmente com

a presença de substâncias alcalinas e lixívia;

- Em menores quantidades existem os sais minerais (0,2 a 1%, como alimento dos

tecidos vivos), as resinas, óleos, cêras, etc., que por sua vez aquando da sua deposição

nas cavidades das células proporcionam a coloração e o cheiro característico da

espécie.

3º - Estrutura macroscópica: Na figura II.4 está representado o corte transversal do tronco de uma árvore e os três

planos da secção da madeira, que são descritos de seguida.

Anel anual

Vaso

Raios lenhosos



Denomina-se anisotropia da madeira à característica que a mesma possui devida à

orientação das células constituintes da madeira, apresentando três direcções principais

indicadas na figura II.4-b. As direcções mais relevantes são a direcção longitudinal ou

axial (direcção das fibras) e a direcção tangencial (perpendicular às fibras).

(a) (b)

Figura II.4 – Secção transversal de um tronco (a) e os planos principais da madeira (b) [2].

A casca ou protecção externa da árvore que é constituída por uma camada externa de

células mortas, variável consoante a idade e a espécie, e uma camada interna – líber - fina

de tecido celular vivo que transporta as substâncias nutritivas (seiva) das folhas para o

tronco. Resiste a esforços de tracção. No líber ocorre a mitose, formando-se os anéis de

crescimento em volta da medúla e as células da casca.

Alburno ou borne é nome dado aos anéis mais externos e mais claros, com baixa

resistência mecânica e ao ataque de fungos e insectos, impregnáveis e com elevada

absorção. A sua função é de transporte de seiva das raízes para as folhas.

O cerne é constituído por células mortas, impregnadas de vários minerais, muito

lenhificadas constituindo assim, uma zona mais escura. Apresenta maior densidade, maior

resistência mecânica e maior resistência ao ataque por fungos e xilófagos (devido à

presença dos minerais).

Nas madeiras de coníferas o cerne está impregnado de resina enquanto que nas madeiras

de folhosas está impregnado de taninos.

Medula

Borne

Casca interior ou Líber

Casca

Secção transversal

Secção radialSecção tangencial

Cerne



A medúla é o núcleo do tronco da madeira onde se verifica o primeiro crescimento.

Os anéis de crescimento são formadas pela casca interior ou líber e podem ser

classificados em dois tipos: os anéis anuais e os anéis estacionais (zonas tropicais). Dentro

de cada anel de crescimento distingue-se a madeira formada na Primavera (denominada

madeira de Primavera para os anéis anuais e de primeiro crescimento para os anéis

estacionais) e a madeira formada no Verão (madeira de Verão ou de Outono para anéis

anuais e de tardia para anéis estacionais).

A densidade diminui nas resinosas com o aumento da largura do anel, ao passo que nas

folhosas aumenta com o aumento da largura do anel.

Os raios lenhosos são importantes nas propriedades da madeira, permitem identificar a

espécie, são responsáveis pelas propriedades de retracção e inchação e de resistência à

fendilhação (maior nas madeiras de folhosas por apresentarem um tecido celular mais

complexo), e resistem a esforços de compressão.

A madeira diz-se juvenil quando é produzida nos 5 a 20 primeiros anéis de crescimento.

As propriedades desta madeira são diferentes da madeira restante do tronco, fenómeno

mais evidente nas madeiras de resinosas. A madeira juvenil possui menor resistência e

rigidez, e maior retracção e inchação na direcção longitudinal.

Muitas vezes o cerne é constituído por madeira juvenil (frequente nas madeiras de

crescimento rápido), tendo como consequência características mecânicas inferiores às da

zona do borne.

A madeira diz-se de reacção quando reage a solicitações, como por exemplo, o vento. As

madeiras de resinosas estão mais aptas a resistirem a esforços de compressão enquanto

que as madeiras de folhosas resistem melhor a esforços de tracção.

De um modo geral, são mais preocupantes os esforços de compressão que os esforços de

tracção, uma vez que a resistência à tracção das madeiras é cerca do dobro da resistência à

compressão.

As madeiras ditas de compressão (por reagirem a esse tipo de esforços) têm anéis de

crescimento com largura maior e com uma proporção de madeira de Verão maior do que

de madeira normal, proporcionando maior retractibilidade longitudinal, idêntica à da

madeira juvenil. Para além disso, apresenta maior densidade e como tal melhores



propriedades mecânicas, no entanto possuem maiores deformações durante a secagem

com forte tendência de rotura frágil.

II.2 - PROPRIEDADES FÍSICAS DA MADEIRA

Os efeitos negativos na madeira podem ser directos, pelas variações dimensionais

volumétricas e de peso, bem como indirectos, pela presença de fungos e insectos que

deterioram a sua estrutura. Por estes motivos nestes dois sub-capítulos que se seguem, são

descritas as propriedades físicas e mecânicas.

A humidade da madeira tem grande influência sobre as suas propriedades. O teor de

humidade da madeira é definido pela razão do peso de água e do peso da amostra seca em

estufa.

A água pode ser apresentada na madeira, sob três formas:

- Agua de constituição - é a que forma parte da madeira;

- Água de impregnação, é a água contida nas paredes celulares e possui com grande

influência nas propriedades físico-mecânicas. À medida que diminui o grau de

humidade, aumenta a resistência mecânica da madeira, no entanto a dureza e a

resistência ao choque diminuem. O ponto de saturação das fibras é atingido quando

as paredes celulares estão saturadas de água (~32%). Acima desse limite a madeira

aumenta de peso. Consegue eliminar este tipo de água na madeira por dissecação em

estufa a cerca de 103ºC.

- Água livre, é aquela que se encontra na madeira numa percentagem superior à

correspondente ao ponto de saturação das fibras. Este tipo de água não tem

consequências nas propriedades fisico-mecânicas.

A madeira por ser um material higroscópico tem a capacidade de absorver ou perder

água conforme as condições ambientais (humidade relativa e temperatura do ar). A cada

estado ambiental corresponde um grau de humidade designado de equilíbrio higroscópico.

A humidade da madeira deve ser estar o mais próximo possível da humidade de equilíbrio

higroscópico, para que se evitem os efeitos volumétricos consequentes.

A retracção ocorre quando existe uma variação de humidade entre 0% e 30%, isto é a

humidade da madeira está abaixo do ponto de saturação das fibras. Quando essa variação

aumenta a madeira incha, quando essa variação diminui ela contrai. A variação

dimensional, na direcção tangencial é a mais elevada (varia de 5 a 10%), enquanto que na



direcção radial é metade da direcção tangencial e na direcção longitudinal é praticamente

desprezável (0,1 a 0,4%). A retracção volumétrica é a soma das três retracções lineares

ortogonais. A diferença entre a retracção radial e a tangencial representa a causa da

deformação das madeiras durante a secagem. Por essa razão, preferem-se madeiras com

retracções radiais e tangenciais idênticas.

A retracção da madeira pode ter repercussões na estrutura, tais como:

- tensões produzidas nas ligações, originando fendas nas zonas das fixações;

- desajustes e folgas nas ligações, quando a madeira contém um elevado teor de

humidade;

- fendas de secagem que diminuem a qualidade da peça, favorecendo o ataque de

organismos xilófagos.

A dilatação linear, na direcção longitudinal é de cerca de 1/3 do coeficiente de dilatação

linear do aço. Na direcção radial é de 4 a 7 vezes o coeficiente de dilatação do aço.

A densidade é a relação entre a massa e o volume para um determinado teor de humidade

(geralmente para 12%), e depende da espécie da madeira. Quando o valor da densidade da

madeira é baixo, comparado com a resistência e com o módulo de elasticidade, significa

que a madeira é adequada para aplicações estruturais. A densidade real da madeira (isto é

da parede celular) é constante para todas as espécies, sendo igual a 1500Kg/m3.

A madeira é um material permeável, de estrutura porosa permitindo a passagem de

líquidos, principalmente na zona do borne. O grau de permeabilidade das madeiras varia

consoante a espécie.

A durabilidade natural é a resistência natural que a madeira possui face aos ataques de

agentes xilófagos, durante um intervalo de tempo variável. Para que o material lenhosos

tenha uma boa durabilidade natural deve possuir as características seguintes: elevada

densidade, elevado número de anéis por centímetro para as resinosas e reduzido número

para as folhosas, um poro fechado, elevada percentagem de cerne, elevado teor em

substâncias tóxicas (taninos, resinas, gomas, etc.), e baixo teor em água. Na avaliação da

durabilidade é fundamental conhecer a impregnabilidade da madeira, para se poder

aumentar a sua durabilidade pela actuação de determinado tratamento preservador.



II.3 – PROPRIEDADES MECÂNICAS

A árvore possui uma estrutura com elevada eficácia para resistir aos esforços submetidos

durante o seu período de vida, essencialmente os esforços de flexão produzidos pela acção

do vento. O mesmo não se pode dizer quanto aos esforços de compressão produzidos pela

acção da gravidade.

A madeira possui uma elevada resistência à tracção paralela às fibras. Como exemplo de

peças solicitadas a este esforço, podem-se referir a linha e o pendural das asnas. A relação

entre a tensão e a deformação é praticamente linear até á rotura.

A resistência à compressão paralela às fibras da madeira é elevada. Como exemplo de

peças sujeitas a este esforço podem-se referir os pilares, os montantes e as pernas das

asnas. A relação entre tensão e deformação é linear numa primeira fase e não linear na

segunda fase. Quanto menor for o módulo de elasticidade, menor é a resistência à

compressão de peças esbeltas. A resistência à tracção é superior à resistência à compressão

nas madeiras livres de defeitos. No entanto, em madeira classificada, a resistência à

tracção é inferior à resistência à compressão, devido à influência dos defeitos

(essencialmente nós).

A resistência à flexão das madeiras é elevada. Exemplo de peças: vigas, vigotas, madres e

pernas das coberturas, etc.

A resistência à tracção perpendicular às fibras da madeira é baixa (~ 30 a 70 vezes

menor que na direcção paralela às fibras), devido à existência de poucas fibras na direcção

perpendicular ao eixo da árvore e à consequente falta de travamento das fibras

longitudinais. Esta questão é crítica no caso de peças curvas.

A resistência à compressão perpendicular às fibras da madeira é menor que na direcção

paralela às fibras. A relação tensão de compressão perpendicular às fibras-deformação, é

inicialmente linear, passando para um estado de esmagamento sem ser perceptível, de

imediato, a rotura da peça. Este esforço é característico nas zonas de apoio das vigas,

onde se concentra toda a carga em pequenas superfícies que deveriam ser capazes de

transmitir a reacção sem sofrer deformações.



A resistência ao corte produz tensões tangenciais que actuam sobre as fibras da madeira do

seguinte modo:

- corta as fibras transversalmente pela acção do esforço tangencial de corte, sendo a

rotura dada por esmagamento;

- a rotura é realizada por deslizamento das fibras na direcção longitudinal através da

acção das tensões tangenciais de deslizamento longitudinal;

- a rotura é realizada por deslizamento das fibras laterais por efeito das tensões

tangenciais de deslizamento lateral (este tipo de esforço surge em casos específicos,

tais como nas ligações coladas entre a alma o banzo de vigas em duplo T);

Em relação ao módulo de elasticidade da madeira, este varia consoante o tipo de esforço

(à tracção ou compressão). Geralmente é usado o módulo de elasticidade aparente, que

corresponde à flexão.

A resistência da madeira poderá ser especificada pela escolha de determinada espécie e da

qualidade pretendida isto é, classificação visual (N518:1995) ou mecânica com a

determinação do módulo de elasticidade (EN519:1995), ou através da classe de resistência

mecânica (EN338:1995, conforme se verifica no quadro II.I, para as madeiras maciças).

Quadro II.I – Classes resistentes da madeira maciça e valores característicos

Espécie Coníferas Espécie Folhosas C14 C16 C18 C22 C24 C27 C30 C35 C40 D30 D35 D40 D50 D60 D70

Propriedades resistentes em N/mm2 (MPa) Flexão fm,k 14 16 18 22 24 27 30 35 40 30 35 40 50 60 70 Tracção // ft,0,k 8 10 11 13 14 16 18 21 24 18 21 24 30 36 42 Tracção ┴ ft,90,k 0.3 0.3 0.3 0.3 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.6 0.6 0.6 0.6 0.7 0.9 Compressão // fc,0,k 16 17 18 20 21 22 23 25 26 23 25 26 29 32 34 Compressão ┴ fc,90,k 4.3 4.6 4.8 5.1 5.3 5.6 5.7 6.0 6.3 8.0 8.4 8.8 9.7 10.5 13.5 Corte fv, k 1.7 1.8 2.0 2.4 2.5 2.8 3.0 3.4 3.8 3.0 3.4 3.8 4.6 5.3 6.0 Propriedades de rigidez em KN/mm2 (GPa) Modulo Elasticidade // E0,mean 7 8 9 10 11 12 12 13 14 10 10 11 14 17 20

Modulo Elasticidade // (5ºpercentil)

E0,k 4.7 5.4 6.0 6.7 7.4 8.0 8.0 8.7 9.4 8.0 8.7 9.4 11.8 14.3 16.8

Modulo E. ┴ E90,mean 0.23 0.27 0.30 0.33 0.37 0.40 0.40 0.43 0.47 0.64 0.69 0.75 0.93 1.13 1.33 Módulo de distorção G 0.44 0.50 0.56 0.63 0.69 0.75 0.75 0.81 0.88 0.60 0.65 0.70 0.88 1.06 1.25

Densidade em Kg/m3 Densidade Ρk 290 310 320 340 350 370 380 400 420 530 560 590 650 700 900 Densidade média Ρmean 350 370 380 410 420 450 460 480 500 640 670 700 780 840 1080

O quadro II.II relaciona as classes de Qualidade com as classes de Resistência das

espécies de madeira mais usadas em estruturas, de acordo com a prEN 1912 [3].



Quadro II.II - Relação das classes de qualidade com as classes de resistência das espécies de madeira mais

usadas em estruturas

Os factores que influenciam as propriedades mecânicas da madeira são o teor de

humidade, a duração da carga aplicada, a qualidade da madeira. De forma mais reduzida, a

temperatura e o efeito do tamanho da peça de madeira, também influenciam as

propriedades mecânicas da madeira.

No caso do teor de humidade da madeira (para teores inferiores ao ponto de saturação das

fibras) aumentar, significa que irá existir maior quantidade de água na parede celular e

consequente diminuição da resistência e do módulo de elasticidade. A humidade

influencia as propriedades da madeira de diferente modo. Isto é a resistência à compressão

(tanto paralela como perpendicular às fibras) é a mais influenciado pela humidade,

independentemente da qualidade da madeira, seguido da resistência à flexão e por último a

resistência à tracção paralela às fibras que é praticamente independente do teor de

humidade da madeira.

O efeito da duração da aplicação da carga tem influência na resistência da madeira, que

diminui para grandes durações de tempo. A explicação desta característica da madeira,

deve-se ao facto de quando existirem irregularidades naturais, por exemplo nós na

madeira, quando submetida a cargas de curta duração se concentrarem grandes tensões sob

um comportamento elástico, ao passo que quando se submete a madeira a cargas de longa

duração a concentração de tensões à volta dos nós tende a reduzir-se devido ao

comportamento não linear elástico da madeira. “(...) considerando a madeira como um

material fissurado e de comportamento visco-elástico cujo comportamento mecânico só

MADEIRA CLASSE DE

QUALIDADE (NORMA)

CLASSE DE RESISTÊNCIA

Pinho bravo (Pinus pinaster Ait.) EN (NP 4305) C18*

Casquinha (Pinus silvestris L.)

SS (BS 4978) GS (BS 4978)

C24 C16

Espruce (Picea abies Kars) S13 (DIN 4074) S10 (DIN 4074) S7 (DIN 4074)

C30 C24 C16

Câmbala (milícia excelsea A. Chev. ou M. Regia A. Chev.)

HS (BS 5756) D40

* Para a classe E do Pinho bravo, recomenda-se a adopção dos valores indicados na Ficha LNEC M2: “Pinho bravo para estruturas”



pode ser explicado com suficiente precisão quando se tem em conta as teorias da visco-

elasticidade e da mecânica da fractura.” [4].

Por esta razão, a madeira reage bem aos efeitos do vento e sismo. Deve-se ter em atenção

que este efeito não deve ser confundido com o efeito de fadiga e da idade da estrutura.

O factor com maior importância na resistência da madeira é a sua qualidade, mais

concretamente são os defeitos que esta poderá possuir, como por exemplo:

- os nós criados pelos ramos das árvores;

- o desvio da fibra afectada pela presença de nós;

- a existência de fendas longitudinais radiais aquando da secagem que cortam os anéis

de crescimento transversalmente;

- fendas longitudinais tangenciais produzidas pela separação dos anéis de crescimento e

que são consequência da falta de aderência entre as membranas da madeira devido às

irregularidades do crescimento da árvore.

- o descaio da madeira, designação dada quando existe falta de madeira nas arestas das

peças de madeira, defeito da serragem associado ao corte da árvore.

O efeito da temperatura na madeira é reduzido, no entanto para temperaturas abaixo de

0ºC os valores característicos da resistência à flexão, à compressão e ao impacto são

maiores que para temperaturas normais. Para temperaturas muito elevadas a madeira

também pode sofrer redução gradual da resistência.

Existe também uma relação entre a resistência da madeira e o seu volume sendo

inversamente proporcional. Este efeito é mais notório em relação ao esforço de tracção

perpendicular e paralela às fibras e em relação ao esforço de corte.

II.4 – MADEIRAS USADAS NA CONSTRUÇÃO

Existem dois grandes grupos de madeiras usadas na construção, que são as madeiras

maciças e as madeiras industriais.

Dentro das madeiras maciças existe a madeira roliça, a falquejada e a serrada. A madeira

roliça é usada nas construções rurais, em estacas, nos escoramentos, nos postes, etc. Este

tipo de madeiras deve ser usado sob condições meio seca, cujo teor de humidade ronda os

30%, ou seca ao ar em que existe o ponto de equilíbrio entre a humidade no interior das

células e a humidade atmosférica.



A madeira falquejada (obtida da árvore com o uso de um machado) é usada em estacas,

cortinas cravadas, pontes, etc. Devido ao reduzido período de secagem destas madeiras,

ocorrem retracções transversais provocando fendas nas extremidades. Este efeito é

facilmente evitado com a aplicação de alcatrão ou outro impermeabilizante nas

extremidades.

A madeira tem a designação de serrada quando é cortada segundo dimensões

standardizadas e é submetida a um período de secagem.

As madeiras industrializadas, também com o nome de produtos técnicos à base de madeira

(PBTM ou em inglês, Engineered Wood Products – EWP). Os EWP mais conhecidos no

mercado são o lamelado colado, as madeiras compensadas, as madeiras microlameladas

coladas. Mais tarde, em finais de 1980 surgiu o processo SCRIMBER em que a madeira é

recomposta em forma de placas.

As madeiras lameladas coladas são constituídas por lâminas cujas fibras têm direcção

paralela e são coladas sob pressão, formando grandes vigas de secção rectangular. A

técnica da colagem e a cola são fundamentais para garantir a durabilidade da madeira.

Quando esta madeira for usada em ambientes secos pode-se aplicar a madeira de caseína,

obtida do leite. Se a madeira for exposta ao ambiente atmosférico é preferível usar colas

sintéticas de fenol-formaldeído ou resorcino-formaldeído. A colagem é efectuada a

pressão variável entre 7 a 15 Kg/cm2, sendo as pressões mais baixas aplicadas quando se

utilizam madeiras macias e as mais altas quando se utilizam madeiras duras. Antes da

colagem a madeira é seca em estufa durante 1 ou 2 dias consoante o grau de humidade da

madeira, ficando com uma humidade de 12%. As vantagens deste tipo de madeira são: o

maior controlo da humidade da madeira, a construção de peças de eixo curvo com grandes

secções e comprimentos, a possibilidade de selecção das lâminas nas posições mais

tensionadas. A sua desvantagem é o elevado custo.

As madeiras compensadas são obtidas pelo desenrolamento de pequenas árvores em

folhas; estas placas são secas, escolhidas, pulverizadas com um adesivo hidrófugo,

dispostas em sobreposição contínua. São assim designadas, pelo facto da colagem das

lâminas ser feita em número ímpar, sendo a direcção das fibras disposta alternadamente e

perpendicularmente entre si. Esta madeira permite a construção de peças de maiores

dimensões, reduz a retracção e a dilatação devido à perpendicularidade das fibras, é mais

resistente na direcção perpendicular às fibras e nas camadas mais externas. A desvantagem

é também o seu elevado custo.



A madeira microlamelada colada é obtida da mesma forma que a madeira compensada,

extraindo-se lâminas muito finas (1-5mm de espessura), usadas na produção de vigas e

painéis com as fibras dispostas paralelamente. Estes produtos apresentam uma estrutura

homogénea e mais resistentes que a madeira lamelada colada e a madeira compensada.

Exemplos destes produtos são: o Laminated Veneer Lumber – LVL (as folhas têm a

secção de 1,20x250 m2); o Lamineted Strand Lumber – LSL (as lamelas apresentam

secção de 30x3 cm2); o Paralel Strand Slumber – PSL (placas irregulares robustas

recortadas em finas lamelas com secção de 15x 3mm2).

Os produtos de madeira recomposta em forma de placas, são constituídos dos resíduos da

madeira serrada e compensada colados sobre pressão. Apresentam resistência e

durabilidade reduzida, pelo que só são usados na realização de mobiliário. O produto

Oriented Strand Board – OSB – é usado em aplicações estruturais como painéis

diafragma, almas de vigas I compostas, revestimentos de pavimentos e de coberturas [5],

para além desse material existe também o MDF e o contraplacado estrutural.

Outro tipo de material são as vigas reconstituídas em I, em que podem ser constituídas por

sementes em madeira maciça abouté, por laminado-colado, por LVL; a alma pode ser

executada por contraplacado estrutural, por OSB, aço ou vidro.

No entanto existe já uma evolução dos produtos EWP pelo que já se fala nos seguintes

materiais:

- Multi laminado colado;

- TRIBOARD: é uma camada múltipla tendo um centro de painéis de aparas, tipo

SB de mais ou menos 3cm, associado a duas espessuras externas de mais ou menos

3cm, associado a duas espessuras externas de mais ou menos 4mm de MDF: o

centro facilita os agrupamentos de materiais e traz a performance de base,

contribuindo as camadas exteriores para os acabamentos e para a resistência;

- “Space board”: é um painel moldado, com alvéolos, espécie de contraplacado

composto por placas de pequenas dimensões;

- LVL aparece com a forma de tubos ao longo do qual a placa é envolvida segundo

duas direcções ortogonais.



Em relação à madeira maciça este tipo de materiais têm as seguintes vantagens:

- Optimização dos recursos da floresta: uma vez que as madeiras têm pequenos

diâmetros, soluções ambientais com consumo de menor energia necessária para a sua

elaboração,

- Acompanham a evolução da arquitectura;

- As unidades de produção podem ser implantadas em qualquer sítio, dado que os

produtos EWP adaptam-se a todas as qualidades da madeira.

No entanto a grande desvantagem destes produtos, é inexistência de grandes condições de

produção que permitam a minimização dos custos para o consumidor, pelo que este é um

factor decisivo na implementação do material de um modo geral na construção.

II.5 - PATOLOGIAS Os problemas que surgem na madeira podem ser consequência de degradações físico-

químicas, degradações biológicas, ou degradações de origem estrutural, descritas de

seguida.

II.5.1 - Agentes de degradação físico-química A degradação físico-química é devida essencialmente aos agentes atmosféricos (sol e

chuva), à formação da árvore, aos agentes químicos e à acção do fogo.

a) Pela acção da água da chuva, a madeira sofre variações bruscas de humidade entre a

membrana exterior e o interior da madeira, criando tensões que originam fendas e

consequentemente diminuem as características mecânicas da madeira. A humidade é

um fenómeno reversível, isto é a sua presença na madeira reduz a resistência

mecânica que é restituída através da secagem. A secagem não pode ser executada

rapidamente senão a madeira contrai mantendo a água no seu interior, o que origina

tensões de tracção e respectiva fendilhação na madeira. Para além disso, a acção da

chuva também poderá criar variações volumétricas na madeira. O efeito negativo

deste agente está relacionado com a permeabilidade da espécie de madeira e da parte

da madeira em causa (isto é a zona da madeira com maior ou menor porosidade).



b) Efeito das radiações solares:

- Os raios ultravioletas, pelo efeito da fotodegradação, provocam a descoloração

da madeira passando a mesma a ter cor superficial acinzentada. Por outro lado, a

acção destruidora dos raios ultravioleta sobre a lenhina fazem com que se dê a

separação da membrana exterior das paredes celulares criando assim, um aspecto

de desfibramento superficial na madeira.

- Os raios infravermelhos conjugados com os sucessivos ciclos de humidade e

temperatura provocam contracções e dilatações na madeira, tendo como

consequência a existência de fendas longitudinais.

c) A má formação da árvore devida às condições ambientais também pode ter efeitos

secundários na madeira. Por exemplo: o crescimento irregular pode ter como

consequência o desvio das fibras implicando diminuição da resistência; as épocas de

frio intenso podem provocar a inexistência do cerne; os resíduos de destilação de

resina propiciam ocos entre os anéis fazendo com que haja diminuição da

consistência da madeira; fibras entrelaçadas ou torcidas favorecem o empenamento,

dificultam o trabalho e a protecção da madeira; a desintegração de dois ou mais anéis

tem como consequência a diminuição da inércia; a existência de nós pode reduzir a

secção útil da peça de madeira e distorcer a direcção das fibras fazendo com que haja

diminuição da resistência; a formação de fendas internas provoca a diminuição da

secção útil.

d) Os efeitos dos produtos químicos sobre a madeira são as alterações de coloração. A

madeira de folhosas é mais susceptível a este efeito. Em ambiente ácido são

destruídas as cadeias de carbono deixando a madeira com um aspecto fibroso

(idêntico ao de podridão branca), enquanto que em ambiente alcalino a lenhina e as

hemiceluloses são destruídas havendo perda de consistência e de resistência. A

maioria das madeiras tem carácter ácido, pelo facto de apresentarem ácidos livres na

sua constituição, predominantemente ácido acético. A acidez não é problema para a

madeira excepto quando se encontra húmida ou se está submetida a ciclos de

molhagem e de secagem podendo ser produzido mais ácido por processo de

hidrólise. A cor derivada do efeito químico é negra ou negro azulado, que pode ser

eliminada com solução aquosa de ácido oxálico a 8%, devendo-se ter o cuidado de



lavar bem com água após a sua aplicação para não haver a probabilidade de

formação de novas manchas.

e) A madeira é classificada, à excepção dos casos em que a sua espessura é reduzida,

como combustível e medianamente inflamável quando sujeita ao fogo (M3). Apesar

de ser um material combustível, apenas atinge a combustão para temperaturas

superiores a 300ºC, portanto mais resistente do que o betão e o aço. A figura II.5

apresenta o comportamento da madeira e do aço quando sujeitos à acção do fogo.

Inicialmente produz-se uma combustão rápida da superfície criando-se uma capa

carbonizada, debaixo da qual existe outra onde se dá a pirólise da madeira, por sua

vez sob esta capa existe a madeira intacta do fogo. A capa carbonizada é cerca de 6

vezes mais isolante do que a madeira. A combustibilidade da madeira é directamente

proporcional à relação entre a superfície e o volume, por essa razão as arestas vivas e

as secções reduzidas são desfavoráveis à reacção ao fogo.

A elevada resistência ao fogo da madeira deve-se à elevada estabilidade mecânica

associada ao seu baixo coeficiente de condutividade térmica, ao elevado grau de

higróspicidade e elevada espessura, à estanquicidade das chamas quando se forma a

casca carbónica; à emissão de gases inflamáveis e ao isolamento térmico

consequência da reduzida condutividade térmica.

Figura II.5 - Comparação da resistência ao fogo do aço e da madeira [1].

II.5.2 – Agentes de degradação biológica Neste tipo de degradação da madeira destacam-se os organismos xilófagos, sendo eles

divididos em fungos xilófagos, insectos de ciclo larvar, insectos sociais ou térmitas,

xilófagos marinhos e outros insectos.



II.5.2.1 – Bactérias As bactérias associados a fungos xilófagos (cromogéneos) e a madeira húmida,

alimentam-se de substâncias de reserva (celulose e hemicelulose – constituintes da

parede celular) localizando-se perto dos raios lenhosos. Inicialmente, efectua-se a

colonização da madeira, seguida da degradação superficial das paredes celulares

formando-se uma película superficial extra-celular que protege as hifas do fungo e

contêm enzimas que quebram as ligações químicas estruturais da madeira

transformando-as em materiais solúveis como a glucose. As consequências desta quebra

são a mudança de cor e a decomposição das fibras e fissuras transversais. Outra função

enzimática consiste no transporte e armazenamento de substâncias nutritivas do fungo.

As bactérias são classificadas quanto ao dano que produzem em:

Bactérias produtoras de túneis – presentes geralmente na madeira húmida em

contacto com o solo ou água. A parede primária e a secundária são as mais atacadas

devido à existência de celulose e lenhina em menor quantidade, provocando

diminuição de peso e da resistência.

Bactérias produtoras de erosões – presentes com maior frequência em madeiras com

elevado teor de humidade. A parede secundária e a membrana exterior, onde existe

celulose cristalina, são as mais atacadas.

Bactérias produtoras de cavidades – afectam a parede terciária e a secundária,

produzindo cavidades paralelas e perpendiculares às fibras, actuando sob uma capa

superficial extracelular. Também podem atingir a membrana exterior. São

semelhantes aos fungos de podridão parda.

II.5.2.2 – Algas

As algas (verdes, douradas e azuis) transmitem alteração da coloração da madeira com o

aumento da absorção de água e das radiações solares.

II.5.2.3 – Fungos Xilófagos

Os fungos xilófagos são constituídos por um corpo vegetativo, com diversas formas, que

se propagam por meio de esporos que ao germinarem em condições favoráveis

(humidade acima de 20%, temperatura entre 20º a 28ºC, radiações luminosas reduzidas,



maior quantidade de borne para conter maior quantidade de resinas) formam o micélio

(conjunto de filamentos com o nome de hifas). Alimentam-se de elementos mortos ou

tipo parasita alimentando-se de substâncias de outros animais ou vegetais. Os fungos são

classificados em dois grandes grupos, o primeiro é constituído por fungos cromogéneos

e bolores, e o segundo por fungos de podridão. As hifas que são as células fininhas do

fungo introduzem-se na madeira através dos vasos e das traqueídas alimentando-se das

substâncias de reserva existentes no interior das mesmas (caso dos bolores e fungos

cromogéneos), ou dos componentes da parede celular, celulose ou lenhina, pela

segregação enzimática decompondo-a (caso dos fungos de podridão).

II.5.2.3.1 – Fungos cromogéneos e bolores

Os fungos cromogéneos e os bolores (figura II.6-a) predominam nos raios

lenhosos provocando alterações de coloração. Não têm grandes consequências na

resistência físico-mecânica da madeira. O mais conhecido é o azulado, que ataca

preferencialmente o borne das resinosas, alterando a coloração da madeira

(figura II.6-b), e o pasmo da madeira de faia (figura II.6-c).

A sua propagação é feita do seguinte modo:

da acção do vento que deposita os esporos na madeira cujo borne é são;

do contacto directo com a madeira sã;

através dos insectos perfuradores transportando os esporos.

Este tipo de fungo pode viver muitos anos num estado latente, mesmo quando as

condições do meio não são as mais adequadas.

(a) (b) (c)

Figura II.6 – Exemplo de um bolor (a), hifas do fungo cromogéneo, Ceratostomella picea Munch

na madeira de pinho (b), e pasmo da madeira de faia (c) [1, 6].



Os bolores são detectados pela presença de uma superfície com uma aparência de

algodão transparente ou com tonalidades entre o branco e o preto. São facilmente

eliminados por meio de um pano ou acção mecânica. A única preocupação da

sua existência é o facto de criarem condições para desenvolver fungos de

podridão.

II.2.3.2 – Fungos de podridão

Os fungos de podridão são os que produzem degradações mais graves na madeira

alterando as suas resistências físico-mecânicas (diminuição da densidade,

alteração da coloração e aumento do teor de humidade). Os sintomas deste fungo

são a diminuição da resistência, a desintegração da madeira, o som a oco, a

descoloração (cinzenta ou branca), e o odor a mofo.

Quando os fungos de podridão estão associados a infecção por insectos (geralmente

da família dos anóbios), os sintomas são: buracos à superfície, túneis junto a esses

buracos, existência de larvas no interior, ruídos produzidos pelas larvas a degradar a

madeira, irregularidades na superfície da madeira. Os fungos de podridão

encontram-se em zonas mais localizadas, em zonas de apoio, nos ensambles, nos nós

de ligação das estruturas da cobertura, em ladrilhos, rebocos ou argamassas antigas

que perdem a sua alcalinidade, podendo afectar a madeira que esteja próxima.

Os fungos de podridão podem ser classificados em três tipos, que são:

Os fungos de podridão branca (figura II.7) degradam com mais frequência a

lenhina no entanto, também actuam sobre a celulose e hemicelulose por

intermédio das enzimas cuja actividade é melhorada em ambientes cujo pH está

entre 4.5 e 4.7 com presença de oxigénio, nitrogéneo e glucose. Como

consequência do desaparecimento de lenhina, o aspecto fibroso da madeira

apresenta uns “fios” de cor branco sujo (indicando a presença de celulose), e

redução de resistência. É mais frequente nas resinosas por ser mais rica em

lenhina, no entanto também podem degradar as folhosas. Preferem madeiras

próximas do solo, em sotãos não ventilados, etc.



(a) (b)

Figura II.7 – Micélio externo branco (a) na madeira e aspecto fibroso (b) característicos do fungo de

podridão [1, 6].

Os fungos de podridão branda desenvolvem-se através da introdução das hifas no

interior da parede celular da madeira e degradam preferencialmente a celulose da

parede secundária. A madeira degradada apresenta um aspecto final esponjoso

semelhante a um queijo fresco. Este fungo desenvolve-se quando existem valores

elevados de humidade no meio ambiente e na madeira. Normalmente surgem em

postes, em peças de madeira em contacto com o solo

Os fungos da podridão acinzentada ou cúbica são os mais perigosos. Possuem

um micélio de cor branca que se desenvolve à superfície ou em profundidade,

reproduzindo fungos com os bordos brancos e o centro vermelho. O processo de

podridão é efectuado inicialmente por oxidação seguida de uma hidrólise,

catalizada por enzimas do fungo. Afectam com mais frequência as madeiras de

folhosas devido à sua riqueza em hemiceluloses e celulose existente nas paredes

celulares da madeira. Apresentam um resíduo acinzentado escuro que se

desagrega com muita facilidade pelo simples toque e rompe em formas

paralelepipédicas (figura II.8).

Existem três tipos de fungos de podridão cúbica: fungos de podridão cúbica

húmida, fungos de podridão seca, e fungos de podridão cúbica branda.

1) Fungos de podridão cúbica seca as hifas transportam humidade de madeiras

atacadas para madeiras secas e sãs, permitindo-se a proliferação do fungo.

Um exemplo deste fungo é o Serpula lacrymans G..

2) Fungos de podridão cúbica húmida afectam as madeiras com humidades

superiores a 20 – 35% exteriores ou interiores, e são caracterizadas através

de uma coloração escura à superfície. As especies cniophora cerebella D. e



a Poriavaillantii F. degradam tanto as madeiras de resinosas como de

folhosas.

(a) (b)

Figura II.8 – Fungos de podridão cúbica húmida (a) e fungos de podridão cúbica seca (b) [7].

3) Fungos de podridão cúbica húmida e parda são caracterizados por uma

película superficial branca, geralmente descolorada e corroída que quando

seca apresenta pequenas fissuras. Alimentam-se de celuloses e

hemiceluloses da parede celular da madeira, degradam a parede celular

secundária formando cavidades paralelas (de várias formas e tamanhos,

sendo mais visíveis na madeira de outono que na de primavera devido à

quantidade de substâncias nutritivas) à direcção das microfibras da

celulose. Quando o ataque é muito forte, a parede secundária desliga-se

completamente da terciária (que também poderá ser danificada).

O ataque deste fungo é executado por três fases: 1ª - diminuição inicial do

peso da madeira; 2ª - penetração micelar passiva sem perda de peso; 3ª -

diminuição relevante do peso da madeira. As consequências deste fungo

são: o aumento da permeabilidade e diminuição da resistência à tracção e

compressão, bem como diminuição do peso.

Os fungos mais comuns nos edifícios são os seguintes:

Coniophora puteana (figura II.9) – característico em edifícios muito sujos, em

alvenarias ou pavimentos húmidos, degradam tanto madeiras macias como duras.

Os esporos raramente são visíveis e possuem os bordos castanhos escuros.

Originam fissuras transversais e longitudinais às fibras apresentando uma

coloração na madeira preta acastanhada.



Figura II.9 – Madeira atacada por fungo de podridão Coniophora puteana, presença de micélio externo

escuro (fotografia superior) e os corpos vegetativos na fotografia inferior [1].

Serpula lacrymans – degrada madeiras macias e às vezes as duras. O esporóforo

tem a forma de gordas pranchas com filamentos vermelhos e brancos, coberto

por vezes de lágrimas de humidade. Este fungo é detectado pela sua coloração

castanha.

Trametes pini – ataca o cerne dos pinheiros velhos, numa fase inicial

(denominada da fase do ardido) este apresenta uma cor avermelhada, talvez por

possuir um peso específico superior ao normal, maior resistência mecânica. Mais

tarde apresenta o aspecto de podridão branca e alveolar em que a resistência vai

diminuindo até atingir um estado de resistência nula, denominada fase do

cardido. Quando a árvore é abatida este fungo morre, não havendo problemas em

aplicar madeiras com este curriculum, no entanto não é conveniente usar em

madeiras com o fim de caixilharias nem outros elementos de construção que se

destinem a ser pintados, devido ao elevado teor em resinas que prejudica a

aderência e a conservação.

Ceratostomella sp. (figura II.10) – responsáveis pelo azulado, muito comum em

madeiras de pinho (borne) mais concretamente em estruturas resistentes ou

mesmo em elementos que se destinem a ser pintados (parquets, lambrins,

vigamentos etc.). O ataque ocorre durante a secagem da madeira, quando o teor

em água do material lenhoso passa por valores superiores a 25% - 30%.



Figura II.10 – Corte transversal de uma peça de madeira de folhosa atacada por fungos do

azulado [1].

Merulius lacrymans (figura II.11) – ataque mais destrutivo, frequente em pisos

térreos, locais húmidos e pouco ventilados (aros e guarnecimentos de caixilhos

que contactam com paredes húmidas, madeiramentos perto de compartimentos

húmidos). Apresenta um aspecto similar ao da podridão cúbica, com uma malha

larga de fendas longitudinais e transversais, devidas a fortes retracções e

empenamentos em forma de meia cana.

Figura II.11 – Madeira afectada por fungos de podridão Merulius lacrymans Wult.[1].

Pória vaillantii. Fr. (figura II.12) – apresenta um micélio branco junto a

vigamentos e soalhos sobrejacentes a caixas de ar deficientemente ventiladas

onde a humidade devido à proximidade do solo é elevada. A podridão é cúbica.

Figura II.12 – Madeira degradada sob acção do fungo de podridão Poria vaillantii. Fr. [1].



II.5.2.4 – Insectos Xilófagos

Os insectos xilófagos são aqueles que (à excepção das térmitas – classe Isópteros)

iniciam a infestação por uma operação de postura vulnerável, não só por ser

cobiçada por animais que a parasitam ou dela se servem como alimento, como

também pelo facto dos ovos não possuírem protecção contra acções mecânicas, e

necessitarem para a sua eclosão de condições ambientais favoráveis (temperaturas

extremas e variações térmicas bruscas e intensas ao longo do ano, humidade,

iluminação reduzida e má ventilação).

Existem quatro grandes grupos de insectos xilófagos, que são os insectos de ciclo

larvar (classe dos coleópteros), os insectos sociais (classe dos isópteros), xilófagos

marinhos, e outros insectos. A fase inicial ou ingestão é idêntica em todos os

insectos, abrem galerias por destruição mecânica ingerindo o material lenhoso.

II.5.2.4.1 – Insectos Coleópteros

Os insectos desta classe são característicos pela existência de dois pares de asas, e

são considerados de ciclo larvar. O insecto fêmea adulto fecunda nos orifícios da

madeira gerando o ovo, que por sua vez germina dando origem à larva (cuja

coloração pode ser branca ou vermelho claro) que se vai alimentando da madeira

mais concretamente, celulose, lenhina e outras substâncias formando galerias e

podendo por em causa a capacidade resistente da madeira. As larvas podem estar no

interior da madeira por umas semanas ou durante 10 anos, dependendo das

condições da madeira e da sua espécie. Em determinada altura dá-se a metamorfose

(terminando passados três meses) e a larva transforma-se em borboleta emergindo

através de orifícios para o exterior, procriando novos seres à superfície da madeira.

Normalmente a saída dos insectos é efectuada na primavera.

Os insectos coleópteros mais vulgares correspondem às seguintes famílias:

anobiidae, cerambycidae, lyctidae, curculionidae e bostrychidae, que são descritas

de seguida.

Bostrychidae – insectos com 40 a 60mm de comprimento que se alimentam de

substâncias de reserva (amido) com certo grau de humidade, como tal degradam

a madeira de borne das folhosas (principalmente o castanho, carvalho e o

choupo). Possuem galerias de secção circular cujo diâmetro varia entre 4 a 5mm



muito próximas entre si separadas por membranas muito finas. Podem produzir

dois tipos de galerias, as realizadas pelos insectos adultos na direcção

perpendicular às fibras e as produzidas pelas larvas paralelas às fibras que se

encontram cheias de serrim. O serrim tem uma coloração creme e é muito fino

semelhante à farinha. A duração do ciclo biológico é cerca de 1 ano. Podem ser

confundidos com os insectos da família dos líctideos no entanto por realizarem

orifícios de saída muito reduzidos (cerca de 1 a 2 mm) são facilmente detectados.

Curculíonidae (ou gorgulho) - insectos (com 3 a 5mm de comprimento,

vermelho acastanhado de cabeça larga e prolongada possuindo antenas, como se

pode observar na figura II.13) que degradam o borne da madeira de resinosas e

de folhosas com humidade superior a 20% e quando se encontram com

degradações devidas aos fungos de podridão (madeiras estruturais antigas)

também podem atingir o cerne. No caso da madeira secar, o ataque desaparece.

Ocorre mais frequentemente em madeiras em contacto com o solo ou em

coberturas junto a zonas húmidas, sendo também frequentes nas bases dos

postes. Originam galerias circulares e emergem por orifícios circulares (com 1-

20mm de diâmetro) para voarem e acasalarem. O seu ataque é confundido com o

da família dos anobideos, a diferença é que as larvas apresentam uma forma

encurvada, não possuem patas torácicas e o serrim é mais fino e heterogéneo. As

espécies mais comuns são: Pselactus spadix Herbst, Hexartrum exiguum Boh., e

Amaurorrhinus bewickiamus Woll..

Figura II.13 – Insecto adulto da família Curculíonidae [6].

Anobiidae ( ou caruncho) - são insectos com comprimento de 3 a 11mm que

degradam móveis antigos e peças estruturais. Existem espécies que se alimentam

do borne de madeira de folhosas (mais concretamente da celulose das paredes

celulares) e outras que se alimentam de resinosas com um certo teor de

humidade. A sua degradação (figura II.14) acompanha a degradação efectuada



pelos fungos de podridão. A larva possui cerca de 3 a 5mm de comprimento. Os

orifícios de saída têm forma circular com 1.5 a 4mm de diâmetro. O maior perigo

é a re-infestação da madeira. As espécies mais frequentes são Anobium

punctatum De Geer, Oligomerus Ptilinoides Wall, Oligomerus brunneus Sturm, e

Xestovium rufovillosum De Geer.

Anobium punctatum De Geer (escaravelho do móvel ou caruncho pequeno) -

insecto de 3 a 5mm de comprimento, de cor vermelho escuro com pelos

curtos e amarelados no tórax, possuem 3 pares de patas, e na Primavera

emitem ruídos. Vivem fora da madeira 3 a 4 semanas, colocam os ovos nas

fendas superficiais. Durante o mesmo período de tempo nascem as larvas que

penetram na madeira abrindo galerias circulares com 1,5 a 2mm de diâmetro

que ficam cheias de serrim granular e rugoso. Ao fim de um a três anos após

a metamorfose emergem os insectos (entre Maio a Agosto) e acasalam após 3

a 4 semanas. Afectam as resinosas (borne) e folhosas (borne e cerne), sendo

beneficiado por ataques prévios de fungos xilófagos ou pela presença de

nitrogénio, humidade e temperatura à volta dos 20ºC. É frequente em móveis,

e muito raramente em estruturas situados em sótãos e pisos inferiores,

diminuindo a resistência e a secção útil.

Oligomerus Ptilinoides Wall – afecta a madeira seca de resinosas.

Oligomerus brunneus Sturm – degrada madeiras resinosas e folhosas.

Xestobium rufovillosum De Geer (ou relógio de morte) – insecto com 6 a

11mm de comprimento, de cor vermelha com pêlos amarelos salpicados. O

acasalamento é realizado através de sinais acústicos pelos machos a golpear a

madeira . As larvas (cujo comprimento varia entre 9 a 11mm, têm forma

encurvada e cor cinza-creme com pelos dourados) transformam-se perto da

superfície e emergem em forma de insectos por orifícios circulares (3mm de

diâmetro). O serrim é arenoso e tem a forma de pequenos discos. Degradam o

cerne e o borne das madeiras de folhosas (principalmente o carvalho, a faia, a

nogueira e o olmo), húmidas, com pouca ventilação, e previamente atacadas

por fungos de podridão cúbica. Muito frequente nos apoios das vigas nas

paredes.



(a) (b) (c)

(d) (e)

Figura II.14 – Viga degradada por insectos anobiidae (a) e pormenor de degradação (b) e

(c),.insectos característicos Anobium punctatum De Geer (d) e Xestobium

rufovillosum De Geer (e) [1, 6]. Cerambycidae (ou caruncho grande) – são os insectos xilófagos maiores.

Degradam as estruturas de madeira de cobertura, alimentam-se de madeiras secas

de borne (substâncias de reserva) no entanto degradam o cerne quando existe

determinado grau de humidade. Apresentam orifícios ovalados com 7mm de

diâmetro. Espécies mais frequentes são Hylotrupes bajulus L., Ergates faber L.,

Hespherophanes cinereus Vill., Plagionatus arcuatus Muls., e Stromatium

fulvum Vill.

Hylotrupes bajulus L. (figura II.15) – os insectos são caracterizados pelas

suas grandes antenas, comprimento entre 10 a 20mm, de cor negra ou

vermelha escura contendo uma mancha no tórax cinzenta. São frequentes na

Europa, Argentina, E.U.A. e Austrália. A larva, de coloração branco

prateado, emitindo ruídos faz galerias ovaladas na direcção das fibras que são

tamponadas por serrim (também com forma cilíndrica), sob uma película

muito fina. A época do voo é compreendida entre junho a agosto ou julho a

setembro, e os orifícios de saída têm a forma elíptica e diâmetro entre 6 a

10mm. Alimentam-se da albumina existente no borne de madeiras resinosas

ou coníferas, podendo degradar muito raramente o cerne (pelo facto de

possuir pequenas quantidades de albumina na sua constituição), não

necessitam de humidade, e preferem as madeiras previamente atacadas por

fungos cromogéneos. Geralmente nas madeiras antigas, apenas se encontram



sinais de ataques inactivos, consequência do envelhecimento da madeira estar

associado ao processo de oxidação com modificações na composição da

albumina. Diminuem a resistência e a secção útil da madeira aquando do

segundo ataque, ou seja quando surge a segunda geração de insectos.

(a) (b) (c) Figura II.15 – Insecto adulto Hylotrupes bajulus L. (a), galerias com detritos acumulados sob película

superficial (b) e aspecto final da madeira degradada após a limpeza desses detritos (c) [1].

Ergates Faber L. – este insecto degrada o borne das madeiras de resinosas

preferencialmente húmidas, como por exemplo os postes de electricidade e

telefone. As galerias têm secção ovalada de diâmetro 15mm e estão cheias de

serrim grosso. Os insectos masculinos possuem 25 a 30mm de comprimento

e os femininos cerca de 50mm.

Hesperophanes cinereus Vill – frequente na zona mediterrânea e Europa,

alimenta-se do borne das madeiras de folhosas (carvalho, nogueira e choupo).

As galerias têm a direcção das fibras e estão cheias de serrim amarelo e

excrementos. Os insectos têm comprimento entre 13 a 24mm, cor vermelho

roxeado com uns veios acinzentados. Possuem um ciclo biológico de 3 a 4

anos, estando a época do voo compreendida entre Junho e Setembro.

Plagionatus arcuatus Muls. (figura II.16) – ataca o borne das madeiras duras

de folhosas com elevado teor de humidade – o carvalho é o mais afectado. Os

insectos são semelhantes a vespa.

Figura II.16 – Insectos adultos fêmea e macho Plagionatus arcuatus Muls. [1].



Stromatium fulvum Vill – insecto típico dos países mediterrâneos, alimentam-

se do borne das madeiras de folhosas (nogueira, olmo, faia); emergem por

orifícios elípticos de 6mm reproduzindo-se no exterior durante a noite. As

larvas permanecem na madeira durante 3 a 5 anos.

Lyctidae (caruncho de cor negra ou vermelha) – são insectos com 6 a 8mm de

comprimento que se alimentam do borne de algumas folhosas (carvalho, freixo e

olmo), cujos vasos são de diâmetro superior a 0,07mm, com elevadas substâncias

de reserva, teor em amido superior a 15%, etc.. Essencialmente, atacam

pavimentos em parquet de madeira de carvalho cujas condições ambientais são

de 16% de humidade e 25ºC de temperatura, também se encontram nos depósitos

de madeiras importadas de África, e em interiores de mobiliário construído com

contraplacado de tola. Não degradam a faia nem o choupo. O serrim produzido é

muito fino, branco e cremoso. É semelhante à farinha ou ao pó talco. Os orifícios

de saída são circulares de diâmetro 1 a 2mm. A brevidade do seu ciclo biológico

permite sucessivas infestações destruindo rapidamente a madeira. As espécies

mais frequentes são Lyctus brunneus e Lyctus linearis.

Lyctus brunneus – afectam o borne da madeira das folhosas que possuem os

vasos grandes com certo teor em amido. Os elementos não estruturais, são os

mais destruídos. As condições óptimas para o seu desenvolvimento são a

temperatura a 25ºC e 17% de humidade. Apresentam orifícios com um

diâmetro de 1.5 a 2mm, o serrim é muito fino, branco, e semelhante a farinha

ou a pó talco (irrita a respiração humana). Por vezes, este serrim aparece no

chão por baixo do orifício de saída, e ao agitar a madeira ele saí com

facilidade. A duração do ciclo biológico é de 1 ano, e emergem para o

exterior da madeira entre março e abril ou entre Outubro e Novembro. A

brevidade do seu ciclo biológico permite a existência de sucessivas

infestações, destruindo a madeira rapidamente (figura II.17).

Lyctus Lincaria – surgem em parquets, pavimentos e móveis de madeiras

tropicais (o carvalho é mais degradado). É mais frequente em França e no

Reino Unido.



(a) (b) (c)

Figura II.17 – Insecto adulto Lyctus brunneus Steph (a), orifício de saída (b), e consequente aspecto de

degradação de peças de madeira de carvalho (c) [1,6].

Scolytidae e Platypodidae (figura II.18) – são insectos de comprimento variável

entre 3 a 5mm, pretos ou cinzentos de corpo cilíndrico, patas curtas e com

antenas, frequentes nas árvores ou árvores recém cortadas e não constituem

nenhum tipo de perigo para a madeira. Podem ser facilmente confundidos com os

bostrychidae. Os insectos fêmeas produzem galerias circulares com diâmetro de

0.5 a 3mm (com diversas disposições, geralmente perpendiculares às fibras),

enquanto que o insecto masculino expulsa o serrim para o exterior. Alimentam-

se de esporos de fungos existentes em madeiras de folhosas ou resinosas. As

galerias da família platypodidae seguem a direcção radial na zona do borne e

quando atingem o cerne passam para a direcção transversal (com a direcção dos

anéis de crescimento). A função do macho e da fêmea é a expulsão do serrim das

galerias. Exemplo de espécies pertencentes a estas famílias:

Xyloterus linneatus Oliv. – são insectos pequenos de asas amarelas muito

finas, voam de Março a Abril, reproduzindo-se. Os insectos fazem galerias na

direcção perpendicular às fibras e as larvas na direcção paralela às fibras.

Alimentam-se de madeiras resinosas (pinho).

Xyleborus saxeseni Ratz – são insectos pequenos, de tom cinzento amarelado

criando galerias cuja direcção é perpendicular às fibras. Afecta as madeiras

de resinosas e folhosas.

Xyleborus monographus L. – são insectos pequenos, de tom cinzento

avermelhado, e normalmente fazem galerias bifurcadas num só plano.



Reproduzem-se na altura do voo, que é de Março a Abril. Degradam as

madeiras de folhosas tais como o carvalho, a faia, o castanho, etc..

Platypus cilindricus Fab. – são insectos perfeitos, maiores que os anteriores,

de cor cinzento escuro, e que se reproduzem em Junho aquando do seu voo.

Afectam as madeiras de folhosas tais como o castanho, o carvalho, a faia e o

freixo.

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

Figura II.18 – Insectos adultos plactipodeo (a) e escolíctideo (b), galerias efectuadas por insectos

escolíctideos (c) e (d) [1,6].

II.5.2.4.2 – Insectos Isópteros ou Térmitas

A classe dos insectos isópteros ou térmitas são insectos ditos sociais isto é vivem em

comunidade organizada e hierarquicamente representada, assemelham-se às

formigas. São incapazes de viver isoladamente e desempenham diferentes funções na

sua comunidade. A comunidade é formada pelos indivíduos reais, insectos soldados

(cuja função é defender a comunidade) e os insectos operários (que realizam todos os

trabalhos da comunidade, isto é vão buscar o alimento, alimentam os indivíduos,

protegem a parelha real, constróem e reparam o ninho). Os insectos reais são

constituídos pelos indivíduos sexuados funcionais, cuja função é fundar novas

colónias, e pelos indivíduos sem asas sexuados não funcionais que se encontram em

maior número, sendo os mais novos da colónia.

Na Primavera e Outono os indivíduos sexuados funcionais voam da sua colónia,

morrendo uns, enquanto outros fecundam formando indivíduos sem asas sexuados



não funcionais que organizam novas colónias a poucos metros do ninho anterior. No

primeiro ano de vida destes insectos apenas existem alguns operários, aparecendo os

primeiros soldados no segundo ano.

As térmitas realizam galerias, escondidas por uma película de 1mm de casca que só é

detectada quando se manifesta a degradação, paralelas às fibras, deixando rastos de

digestão húmidos que vão degradando a celulose facilitando a ingestão,

transformando-a em proteínas e açucares. Também se podem alimentar de

indivíduos mortos ou mutilados, papel e tecidos, podendo provocar danos a materiais

que as impeçam de aceder ao seu alimento. Aparecem em madeiras que contactam

com massames, alvenarias de fundações, embora se encontre em madeiras não muito

húmidas (tacos, soalhos, rodapés, guarnecimentos de caixilhos, tabiques em

divisórias de casa de banho ou cozinha, postes, tapumes antigos). Preferem madeiras

de resinosas que de folhosas (ainda que o carvalho seja muito atacado).

Existem dois grupos de térmitas que são as subterrâneas (por terem os ninhos no

subsolo. Exemplo: espécie Reticulitermes lucifugus Rossi) e as de madeira seca (por

fazerem os ninhos na madeira, por exemplo, Criptotermes brevis Walker e

Kalotermes flavicollis Fabr. de menor importância nas madeiras de construção,

vivem nas árvores das folhosas).

Reticulitermes Lucifugus Rossi (figura II.19) – térmitas subterrâneas, que

degradam tanto as madeiras de folhosas como de resinosas. A terra possui as

condições de sobrevivência ideais, que são a escuridão, a temperatura moderada

e constante (~ 30ºC) e humidade permanente (humidade relativa do ar cerca de

95 a 100%). Abrem galerias na madeira paralelas à direcção das fibras, deixando

um rasto similar a um folhado, só se conseguem detectar quando a madeira se

encontra destruída (com aspecto de folhas de um livro), sendo difícil de

combater. Preferem madeiras macias de Primavera, e geralmente encontram-se

em madeiras estruturais de cobertura ou nos pisos inferiores em contacto com o

solo. São imunes a móveis ou madeiras móveis como portas e janelas.

Figura II.19 – Aspecto da madeira degradada pela térmita Reticulitermes lucífugus Rossi [1].



Criptotermes Brevis Walk (figura II.20) – surgem no interior de madeira seca,

têm a forma prismática e cilíndrica com arestas arredondadas de cor cinza escuro

com 1 a 2mm de comprimento. Para o seu desenvolvimento necessitam de

humidade a 15%. Predominante no Continente Americano, Canárias e Espanha.

Degradam madeiras de móveis, armários, molduras de quadros, vigas da

cobertura, etc.. Podem destruir completamente os armários num espaço de tempo

de meses e estruturas de cobertura em dois anos.

Figura II.20 – Aspecto da madeira degradada pela térmita Criptotermes brevis Walker [1].

Kalotermes flavicollis Fabre – é uma espécie de térmitas que vivem nas árvores

de fruto perto dos ramos. A sua degradação é reduzida e de pouca importância.

II.5.2.4.3 – Insectos da classe dos insectos Lepidóptera

Os insectos pertencentes à classe dos Lepidóptera, o mais conhecido corresponde à

espécie Cossus Cossus L. (figura II.21) que são considerados insectos perfeitos, de

coloração escura, cujo período de voo está compreendido entre Junho e Julho. As

larvas situadas nas fendas da madeira, inicialmente têm cor escura e mais tarde a cor

da carne, e fazem galerias elípticas de 15mm no sentido das fibras, cujo

comprimento varia entre 60 a 100mm. As galerias não apresentam detritos nem

serrim. Geralmente degradam a madeira de folhosas com elevado teor de humidade.

Figura II.21 – Insecto adulto Cossus cossus L.[1].



II.5.2.4.4 – Insectos da classe dos insectos Hymenoptera

A classe dos insectos Hymenoptera é representada por insectos perfeitos, com os

olhos situados atrás da cabeça cujo tamanho varia de 70 a 90mm. As larvas são

brancas, largas com patas curtas torácicas, abrem galerias cilíndricas com 20 a 30cm

de comprimento em forma de arco. A degradação destes insectos é de menor

importância nas madeiras que as anteriores. Preferem as madeiras de folhosas. As

famílias mais vulgares são Siricidae e Xilocopidae. Da primeira família destacam-se

as seguintes espécies (figura II.22):

Sirex gigas L. – insecto de cabeça amarelada semelhantes às vespas, o macho

tem o corpo vermelho e cinza escura, enquanto que a fêmea tem o corpo às riscas

amarelo claro e violeta. O seu período de voo está compreendido entre Junho a

Setembro. Degradam preferencialmente as árvores de resinosas ou recém

cortadas, não havendo a possibilidade de re-infestação em madeiras secas.

Paururus juvencus L. – insecto azul metálico que degrada a madeira de

resinosas.

Espécies de formigas, que degradam madeira de resinosas – Herculeanus L. e

Formiga ligniperda L..

(a) (b) Figura II.22 – Insecto adulto Sirex gigas L. (a) e aspecto da madeira degradada pela Formiga ligniperda

L. (b), [1].

A família dos insectos Xilocopidae (ou abelha carpinteira) não é pertence

propriamente aos insectos xilófagos, pois não se alimentam da madeira. Degradam a

madeira dos troncos das árvores de resinosas e de folhosas, madeira estrutural e

postes de electricidade e telefone. Fazem galerias na direcção das fibras com 10 a

15mm de diâmetro. Os insectos são pretos com uns reflexos violetas, têm 25mm de

comprimento.



II.5.2.4.5 – Insectos Xilófagos marinhos

Os xilófagos marinhos são aqueles que estão em contacto com a água do mar e que

produzem degradações na madeira. Essas degradações são devidas às algas,

bactérias, fungos e alguns invertebrados marinhos tais como os moluscos

(degradação no interior da madeira) e os crustáceos (degradam a madeira

superficialmente). Os factores que têm maior influência no seu desenvolvimento são

o teor em oxigénio, a temperatura e a salinidade da água. Afectam tanto o borne

como o cerne da madeira de resinosas e folhosas presentes nos portos. A

durabilidade natural da madeira em relação aos xilófagos marinhos aumenta com o

seu teor em sílica.

A família dos terediníceos (figura II.23-a) são as mais importante dentro dos

molusculos xilófagos, utilizam a madeira como alimento e como esconderijo,

criando galerias inicialmente perpendiculares à direcção das fibras e posteriormente

na direcção das fibras. As espécies mais frequentes são Teredo navallis L. (comum

no mar mediterrâneo), Teredo norvegica Spen. (comum no mar atlântico), e Teredo

pedicellata Quat. (frequente tanto no mar mediterrâneo como no atlântico) degradam

as madeiras dos barcos.

Os crustáceos xilófagos possuem aspecto de conchinha com 7 pares de patas, de

coloração cinzenta e amarela. A sua actividade está relacionada com a temperatura, a

salinidade da água e a concentração de oxigénio. A separação das galerias é

quebrada com o impacto da água, formando-se nova zona de degradação,

diminuindo a secção da madeira e a sua resistência. A degradação geralmente ocorre

ao nível da água do mar em qualquer altura do ano. As espécies mais vulgares são as

seguintes:

Lignoria Lignorum White (ou piolho do mar) – apresentam uma cor cinza

amarelada, possuem um comprimento entre 3 a 5mm, e são frequentes nas costas

atlânticas podendo viver em águas turvas. Degradam madeiras previamente

atacadas por moluscos, alimentando-se dela.

Limnoria Tripunctata Men. (figura II.23-b) – espécie frequente no mar

mediterrâneo e atlântico, com preferência pelas madeiras previamente afectadas

por fungos marinhos de podridão.



Chelura terebrans Ph. – é muito frequente no mar mediterrâneo e atlântico.

(a) (b) Figura II.23 – Aspecto das galerias criadas pela família dos molusculos terediníceos (a), e aspecto da

degradação da madeira causada do crustáceo xilófago Limnoria Tripunctata Men. (b) [1].

As algas mais comuns, que produzem alteração da cor, são a Clorophyta cor verde, a

Chrysophyta dourada, e a Cianophyta azul.

As bactérias, originam importantes degradações nas madeiras submersas, pelo que

podem ser protegidas com creosote e hidrósoluveis de arsénio, cobre e crómio. Os

fungos desenvolvem-se em zonas em contacto com metais ao nível da superfície da

água.

II.5.3 – Insectos destruidores de madeira na floresta

Os insectos destruidores de madeira na mata, durante as operações tecnológicas de

transformação da madeira de pinheiro bravo de acordo com a fase de desenvolvimento da

árvore são os seguintes [8]:

Na fase do novedio ou bastio - as larvas alimentam-se da seiva, situam-se na parte interna

da casca formando pequenos ninhos de cerca de 1cm de comprimento. As galerias criam

condições desfavoráveis de vegetação, para os ramos situados abaixo delas, implicando o

amarelecimento da folha e consequentemente a sua queda. Se houver um anel de galerias

que interrompa totalmente o tecido a árvore morre. As principais anomalias nesta fase são

a má formação do tronco, a destruição da folhagem e a interrupção de circulação de seiva.



Os insectos mais frequentes são:

Thaumetopoea pityocampa Schif (ou desfolhador) – pertence à classe Lepidóptera

Thaumetopoeidae, cujas lagartas, ao destruírem as agulhas, prejudicam as condições

de vegetação da árvore, causando diminuição no acréscimo anual de madeira.

Rhyacionia buoliana Schiff. (torcedoura) – pertence à classe Lepidoptera Eucosmidae

não actua sobre o lenho; a fêmea põe os ovos nos gomos terminais dos pinheiros e as

lagartas roem-nos parcial e lateralmente. Passados uns anos a árvore apresenta no

tronco um arco ou "S" que prejudica o aproveitamento integral do mesmo.

Pissodes notatus F. (destruidor, ou gorgulho da madeira) – pertence à classe

Coleóptera Curculionidae, é um pequeno insecto cujos ataques não afectam

directamente o lenho. Alimentam-se dos produtos da decomposição prévia da celulose

realizada pelos fungos e bactérias, e necessitam de humidade para a sua sobrevivência.

Na fase do fustadio, que corresponde ao fim da idade juvenil da árvore, os insectos que a

degradam são:

Scolytinae, Hylesininas (da família Scolytidae), e Myelophilus e Ips (da família Ipinae)

em que o adulto abre um orifício de entrada e uma galeria de acesso através da casca

até ao líber, onde escava uma câmara nupcial a partir da qual são abertas galerias de

postura, onde são depositadas os ovos. As larvas que deles nascem abrem galerias de

alimentação. Os estragos são mínimos e elimináveis, mas a interrupção da camada

contínua do líber provocada pelas galerias, dificulta a circulação da seiva, ocasionando

má vegetação da árvore e por vezes a sua morte. Prejudicam indirectamente a

formação do tronco.

Insectos designados por ambrosiófagos que pertencem às famílias famílias Scolytidae

e Platypodidae. As fêmeas abrem orifícios de entrada, galerias de acesso através da

casca do pinheiro, e galerias de postura no lenho, infectando-os com esporos de

fungos, na madeira de borne ou cerne, consoante a espécie. Existe uma associação

entre o insecto e o fungo, em que o primeiro promove a disseminação do segundo e

este serve de alimento rico em azotados ao primeiro. Degradam a celulose,

hemiceluloses, açúcares e o amido, desvalorizando a madeira por esburacamento e por

alteração cromática (auréola negra nas secções transversais das galerias por acção do

fungo). Estes insectos preferem as regiões tropicais, infestam árvores recentemente



abatidas, mantidas com ou sem casca, abandonadas no solo, ou empilhadas com mau

arejamento, e madeira serrada sem ventilação.

Por último, a idade adulta da árvore - fase do alto fuste - a qual se encontra em boas

condições de sanidade e na qual deve ser cortada, se não for, entrará em decrepitude,

enfraquecerá, e toda uma sucessão de insectos destruidores nela se instalará. Os insectos

mais característicos desta fase são:

Rhagium sp. da família dos cerambicideos, localizam-se nas camadas externas do

lenho, e alimentam-se da celulose, hemiceluloses, açucares e amido.

Buprestídeos da família dos cerambicideos, também se localizam nas camadas

externas do lenho. As condições de infestação são o elevado teor em amido, a

humidade da madeira, o diâmetro dos vasos para permitirem a introdução do oviscapto

para que a postura se realize.

Sirex noctilio F. da família Siricidae pertencente à classe Himenoptera, as fêmeas são

de grandes dimensões e apresentam uma coloração preta azulada, abrem furos no

interior da madeira onde depositam os ovos. Infestam a madeira com fungos ricos em

azotados que servirão de alimento às larvas recém nascidas. A sua vida pode continuar

no interior da madeira de construção, dando origem a adultos emergente. A duração do

período larvar aumenta devido á carência de humidade, provocando maiores estragos

na madeira. Não se dá a infestação ou re-infestação da madeira fora da mata e em

condições de equilíbrio hídrico com a atmosfera.

Ergates faber L. pertence à família dos cerambicideos, não degrada o pinho no entanto

infesta o carvalho, o castanho e madeiras ultramarinas. Localizam-se no interior do

tronco, e desenvolvem-se desde que possuam elevado teor em amido, elevado teor de

humidade na madeira, o diâmetro dos vasos permitam a introdução do oviscapto para

que a postura se realize. A duração do período larvar aumenta devido á carência de

humidade, provocando maiores estragos na madeira. Não se dá a infestação ou re-

infestação da madeira fora da mata e em condições de equilíbrio hídrico com a

atmosfera.



Reticulitermes lucifugus Rosi pertencente à classe dos insectos isopteros, térmita

subterrânea, localizam-se no cepo ou tronco da árvore, na madeira em serviço

enterrada, bem como na madeira de construção. Alimentam-se da celulose do lenho

desdobrada por protozoários no seu intestino e necessitam de humidade para

sobreviverem.

II.5.4 – Agentes de origem estrutural e de execução A degradação da madeira poderá também ser consequência da sua estabilidade e execução

em obra. Este ponto será desenvolvido no capítulo seguinte.

II.6 – TRATAMENTOS DA MADEIRA Para diminuir o risco de degradação da madeira deve-se ter em conta a escolha do material

adequado ao fim em causa, a protecção química da madeira, a execução do projecto e sua

construção.

O grau de agressividade do meio é classificado segundo as cinco classes de risco seguintes

[9]:

Classe 1 Elementos protegidos da intempérie, não expostos à humidade (H ≤ 20%);

Classe 2 Elementos debaixo de coberturas, protegidos da intempérie com humidade

ambiental por vezes elevada (H>20%);

Classe 3 Elementos a descoberto e que não estão em contacto com o solo, com

humidade frequente (H>20%);

Classe 4 Elementos em contacto com o solo ou com água doce (H>20%);

Classe 5 Elementos em contacto permanente em água salgada (H>20%).

Na selecção da madeira é importante o conhecimento da espécie em termos da sua

durabilidade (depende de certas substâncias existentes no tecido celular da madeira, com

características anti-sépticas e que pertencem ao grupo dos fenóis, alcalóides, quininos,

flavenonas, terpenos, e troponois), e impregnabilidade. O quadro II.III classifica,

consoante a espécie da madeira, a sua durabilidade natural e a sua impregnabilidade face

aos produtos químicos [10].



Quadro II.III - Classificação da espécie de madeira, em relação à sua durabilidade natural e a sua

impregnabilidade [10].

Acácia - Acacia melanoxylon * *Andiroba - Carapa guianensis *Azinho - Quercus Llex * *Azobé - Lophira alata * *Amieiro - Alnus glutinosa * *Bissilão - Khaya senegalensis * *Buxo - Buxus sempervirens *Betula - Betula spp. * *Câmbala - Chorophora excelsa * *Cedro vermelho - Thuja plicata * *Cungulo - Autranella congolensis * *Casquinha - Pinus silvestris * *Castanho - Castanea sativa * *Carvalhos americanos - Quercus alba e Q.Spp. * *Carvalhos europeus - Quercus robur e Q.Spp. * *Cedro do Buçaco - Cupressus lusitaniea * *Cerejeira - Prunus avium *Criptoméria - Criptomeria japonica * *Choupo-borne - Populus Spp. * *Choupo-cerne - Populus Spp. * *Espruce europeu - Pieea abies * *Eucalipto-borne - Eucalyptus globulus * *Eucalipto-cerne - Eucalyptus globulus * *Freijó - Cordia goeldiana *Faia - Fagus silvatica * *Freixo - Fraxinus excelsa * *Jambire - Milletia stuhlmanni * *Limba - Terminalia superba * *Mecrusse - Androstachys johnsonii * *Moabi - Baillonella toxisperma * *Muave - Erythrophleum guíñense * *Mucoso - Erythrophleum * *Muiumba - Baikiaea piurijuga * *Messassa-cerne - Brachystegia speciformis * *Mogno africano - Entandrophragma angolense * *Musese - Burkea africana * *Mussibi - Guibourtia coleosperma * *Mutene - Guibourtia arnoldiana * *Mampataz - Parinari excelsa * *Messassa-borne - Brachystegia speciformis * *Negulo-maza - Nauclea diderrichiana * *Nogueira americana - Juglans nigra * *Nogueira europeia - Juglans regia * *Pau-conta - Afizélia africana * *Pitspaine - Pinus rígida * *Peroba rosa - Aspidosperma peroba * *

Resistentes à impregnação

Muito resistentes à impregnação

ESPÉCIE DA MADEIRA Muito duráveis Duráveis Pouco

duráveis

IMPREGNABILIDADE DA MADEIRADURABILIDADE DA MADEIRA

Permeáveis



Quadro II.III (continuação) - Classificação da espécie de madeira, em relação à sua durabilidade natural e a

sua impregnabilidade [10].

II.6.1 – Produtos químicos protectores

Os produtos químicos protectores da madeira, devem ser biócidas (tóxicos aos organismos

biológicos), devem permanecer na madeira durante um determinado período de tempo,

não devem alterar as propriedades da madeira. A penetração das soluções químicas está

relacionada com a micro-estrutura das madeiras resinosas (pelos raios lenhosos, traqueídas

e canais resiníferos), e das madeiras de folhosas (através dos vasos, das fibras e dos raios

lenhosos).

A escolha do produto protector e sua aplicação depende da sua composição química, do

seu estado (liquido, sólido ou gasoso), da compatibilidade com outros materiais, do campo

de aplicação, dos métodos de tratamento, etc.

Relativamente à sua composição química, os protectores da madeira devem ser

constituídos por matérias activas com propriedades insecticidas e fungicidas (sais minerais

– cobre, flúor, boro e arsénio, e moléculas químicas como os amónios quaternários, etc.),

por produtos fixadores que podem ser classificados como permanentes, como produtos

que se evaporam ou que se deslavam (a sua fixação pode ser efectuada por reacção

química ou por intermédio de resinas), e por solventes cuja função é a de transporte dos

constituintes anteriores. Existem dois tipos de solventes, que são os dissolventes orgânicos

Pinho bravo-cerne - Pinus pinaster * *Pinho manso-cerne - Pinus pinea * *Pseudotsuga - Pseudostuga taxifolia * *Pinho bravo-borne - Pinus pinaster * *Pinho manso-borne - Pinus pinea * *Platano - Platanusacerifolia * *Robinia - Robinia psedoacacia * *Sucupira - Bowdichia spp. * *Sapele - Entandrophragma cylindricum * *Salgueiro-borne - Salix spp. * *Salgueiro-cerne - Salix spp. * *Sicomoro - Acer pseudoplatanus * *Teca - Tectona grandis * *Teixo - Taxus baccata * *Tola branca - Gossweilerodendrom balsamiferum * *Tilia - Tilia vulgaris * *Undianuno - Khaya ivorensis * *Ulmo - Ulmus glabra * *Umbila - Pterocarpus angolensis *

DURABILIDADE DA MADEIRA IMPREGNABILIDADE DA MADEIRA

ESPÉCIE DA MADEIRA Muito duráveis Duráveis Pouco

duráveis Permeáveis Resistentes à impregnação

Muito resistentes à impregnação



(com grande poder de penetração e de difusão na madeira) e a água. Os dissolventes

orgânicos com maior poder de difusão apresentam as seguintes desvantagens: secagem

lenta, um odor persistente, aparecimento de manchas, e problemas de colagens.

Assim sendo os protectores químicos são classificados, em função do seu estado e da sua

composição química, do seguinte modo:

Protectores hidrodispersáveis (ou emulsões) - são constituídos por misturas de

compostos orgânicos insolúveis em água em que as matérias activas são fixadas com

resina, e possuem propriedades fungicidas e insecticidas. Estes produtos não mancham

a madeira, não são deslaváveis, admitem um acabamento posterior, são compatíveis

com outros materiais, e não aumentam a inflamabilidade da madeira. São mais

adequados em tratamentos das fachadas e na realização de barreiras anti-térmitas.

Protectores em dissolvente orgânico – geralmente são líquidos, podem ser fungicidas e

insecticidas, e aplicam-se a madeiras com teor de humidade inferior a 28%. São

constituídos por matérias activas, coadjuventes (que incrementam as propriedades aos

protectores além de serem responsáveis pela fixação das matérias activas), e

dissolvente. Não mancham nem aumentam a inflamabilidade da madeira, não são

corrosivos, admitem acabamento posterior, são repelentes à água, e são decorativos.

São muito usados nos tratamentos curativos da madeira pela sua facilidade de

penetração e por não serem deslaváveis com a presença de água. No entanto o

dissolvente é pouco económico.

As matérias activas poderão ser as seguintes:

Compostos Nitrados – têm carácter fungicida, por exemplo: fenóis, naftol, etc.

Compostos Clorados - aumentam o ponto de fusão e têm carácter fungicidas. Os

mais importantes são: o tetraclorofenol que em soluções orgânicas hidrogenadas é

eficiente para as térmitas; o pentaclorofenol com solventes ligeiros tipo White

spirit é mais adequado para madeiras de interiores, enquanto que para madeiras

exteriores são usados os solventes pesados. Os fenóis e os benzenos são mais

insecticidas que fungicidas. No grupo dos benzenos encontra-se um dos

insecticidas mais importantes – Lindano. Os naftalenos têm carácter fungicida e

insecticida (exemplo: o Xylamol).



Compostos organometálicos – em que se destacam os compostos

estanhotributilicos de características fungicidas (evitam a podridão, por exemplo o

produto TBTO – dióxido de tributilo estanhado), os compostos organoestanhosos

são os menos usados por apresentarem certa instabilidade na madeira. Os

naftalenos metálicos de carácter essencialmente fungicida (por exemplo o

Cuprinol),

Compostos organonitrogenados – muito usados nas madeiras em contacto com o

solo, por exemplo os produtos Xylofene SOR e o Wolvac.

Protectores hidrossolúveis – são constituídos por uma mistura com determinada

concentração de sais minerais em solução aquosa, aplicados nos tratamentos em

profundidade por autoclave. A concentração dos sais minerais varia consoante o grau

de penetração pretendido. São classificados de acordo com o tipo de fixação na

madeira em produtos de fixação rápida e dificilmente deslaváveis, produtos de fixação

lenta e produtos deslaváveis ou ausentes de sais.

Os primeiros devem ser aplicados através de processos que assegurem uma penetração

e uma ocupação do volume livre da madeira, por exemplo em tratamentos por

autoclave nas madeiras secas. Os produtos mais usados são os sais CCB (crómio,

cobre e boro), CFK (crómio, flúor e cobre), CCA (crómio, cobre e arsénio), e CX

(cobre HDO e boro). Os sais de arsénio, flúor e boro têm características insecticidas,

enquanto que os sais de cobre têm características fungicidas.

Os produtos de fixação lenta são usados nos tratamentos em autoclave na madeira seca

e nos tratamentos de difusão sobre madeira húmida. Os mais usados são os de crómio-

flúor, crómio-boro-flúor, e sais de amónio quaternário ácido bórico.

Os produtos deslaváveis ou ausentes de sais aplicam-se em madeiras húmidas (% de

humidade inferior a 28%) por difusão, ou por imersão, ou ainda por pulverização.

Estes produtos humedecem a madeira pelo que posteriormente à sua aplicação a

madeira deve ser submetida a secagem, podendo ocorrer fendas e deformações durante

a mesma.

De um modo geral este tipo de protector é mais económico, quando mancham a

madeira esta admite pintura, não possuem mau odor, não incrementam

inflamabilidade, alguns são ignífugos (sais de boro), são antifotodegradantes e

repelentes à água (sais de cobre).



Protectores orgânicos naturais – são constituídos por matéria orgânica activa e

dissolvente com origem petrolífera. Os mais conhecidos são os creosotes aplicados em

impregnações por vácuo e pressão, e por imersão quente-frio, e os óleos de antraceno

aplicados por pincelagem ou imersão (reduzem a probabilidade de fendas na madeira).

São biócidas, inflamáveis, têm um odor persistente, e coloração negra não admitindo

qualquer tipo de pintura ou verniz. São mais aplicados em postes, vedações, linhas de

caminho de ferro, e nas madeiras em ambientes marinhos.

II.6.1.1 – Produtos protectores tradicionais [6]

Os protectores tradicionais ainda existem no mercado, por razões ambientais e por

existirem trabalhos de restauro que têm que ser efectuados.

Os produtos naturais estão divididos em quatro grupos que são os pigmentos e as tintas, os

revestimentos à base de azeites, os revestimentos à base de cêras, e o grupo das colas e

resinas.

Nos pigmentos e tintos – usam-se como dissolventes a água, o álcool, essência de

terebentina, o benzol, a benzina, e os azeites ou óleos dependendo do tipo de cada

pigmento.

Relativamente aos pigmentos, podem ser referidos os seguintes:

Pigmentos brancos – caso do alvaiade (carbonato de chumbo misturado com azeite

de linhaça, resistente aos agentes atmosféricos), branco de zinco (usado em madeiras

de interior), e o branco de prata semelhante ao alvaiade.

Pigmentos vermelhos – é o caso do óxido vermelho de chumbo diluído em azeite de

linhaça (protege a madeira da corrosão), óxido de ferro, vermelho ocre, carmim

(obtido de um insecto azteca).

Pigmentos amarelos – por exemplo, o amarelo de crómio é brilhante, opaco e

resistente à luz; o cromato de zinco é amarelo claro com grande poder secante; o

amarelo de cádmio variável entre o amarelo claro e o alaranjado apresenta boa

resistência face à luz e como revestimento; e o amarelo ocre são argilas com óxido

de ferro hidratado, amarelo dourado.

Pigmentos verdes – o verde de crómio com grande resistência, e o verde de

Brunswich possui um aspecto brilhante.



Pigmentos azuis – o azul ultramarino é resistente à luz mas não aos ácidos; o azul de

prussia é resistente à luz e aos ácidos; e o azul de cobalto é uma mistura de óxido de

cobalto com impurezas de alumínio e zinco.

Pigmentos negros – o negro de fumo, e o negro de carvão proveniente da naftalina

ou do produto ferruginoso resultante da combustão de gases naturais com

superfícies.

Pigmentos pardos – por exemplo: o sépia (rosa acastanhado claro) extraído da bolsa

de tinta dos cefalópodes; o pardo de carbono obtido por lixiviação da ferrugem das

chaminés e calcinação de matérias orgânicas, resultando cores agradáveis e

consistentes; e o terra de cassel é um pigmento mineral natural com intensidade

variável.

Purpurinas – tratam-se de metais ou ligas metálicas pulverizadas de cor e espessura

variável, e são usados essencialmente para dourar e bronzear a madeira e o ferro

fixando-as mediante lacas.

Relativamente aos tintos, os mais usados são:

Banho de nogueira com casca de noz - em que as cascas secas da noz, são cozidas

com água em quantidades variáveis dependendo da coloração desejada.

Betume da Judeía – proveniente de uma resina fóssil, preto brilhante, insolúvel em

água, é dissolvido a quente em essência de trebentina, benzol, éter de petróleo,

aguarrás e azeite de linhaça. É fornecido em estado sólido e após trituração é

misturado numa razão de 150g:1litro de betume e de dissolvente. Escurece as

madeiras dando uma tonalidade semelhante à nogueira, é resistente ao ar, à luz e aos

ácidos.

Tintos avermelhados – para madeiras claras utilizam-se anilinas (pigmentos

sintéticos vermelhos) dissolvidas em álcool ou água. Para acentuar a cor das

madeiras avermelhadas utiliza-se o cromato de potássio na razão de 50g:litro de

água.

Tintos negros – usados para escurecerem as madeiras o mais comum é o extracto de

pau de campeche (ou pau de tinto) dissolvido na razão de 165gr:1litro de água e 10gr

de vinagre.

Quanto aos revestimentos à base de azeites, os mais importantes são de origem vegetal,

como por exemplo o óleo de linhaça, da erva dormideira, de noz, de cânhamo, ou de



ricínio. Como azeites de origem animal, pode referir-se o de pescado mais usado para

revestimentos expostos a altas temperaturas.

O azeite de cedro proveniente da madeira de juniperus oxicedrus L. é muito usado

em produtos farmacêuticos e de perfumaria.

O azeite de linhaça proveniente das sementes do linho, muito usado na conservação

de madeiras expostas à intempérie ou enterradas.

As pinturas a óleo são preparadas com azeites vegetais, sendo mais usado o azeite de

linhaça. Para diluir este tipo de pinturas usa-se a essência de trebentina (C6H16). Um

método tradicional de preservação das madeiras, é a aplicação de uma demão de

azeite de linhaça a quente seguido de uma ou duas demãos de pintura a óleo.

Pinturas betuminosas ou asfálticas são obtidas por dissolução do alcatrão, betume

natural, com azeites oleosos, benzol, etc. Possuem um aspecto brilhante e são usadas

em madeiras expostas à humidade ou enterradas, e por serem sólidas devem ser

aplicadas aquecidas.

Os revestimentos à base de cêras são constituídas por ésteres, ácidos oleosos, álcoois,

ácidos livres e hidrocarbonetos de elevado ponto de fusão. São usados para decorar ou

preservar a madeira. Existem cêras animais (ou cêra virgem), vegetais e minerais

(provenientes da destilação do petróleo). As cêras dissolvem-se em essência de trebentina

em banho-maria, como dissolvente pode ser usado o azeite de linhaça e o benzol. A

pintura de cera é preparada misturando a cera com essência de terebintina e verniz

dissolvidos em banho-maria.

As colas e as resinas, são compostos orgânicos, produzidos por secreções vegetais debaixo

da casca da árvore. A maior parte das colas obtêm-se das espécies Acacia, Astrágalus e

Sterculia.

As colas mais importantes são:

Alcanfor – proveniente da destilação da madeira, ramos, raízes, e folhas da espécie

Cinnamomum camphora (L.) da Ásia oriental, é incolor com odor penetrante, possui

características anti-sépticas, e insecticidas para os tecidos.

Caucho – é um hidrocarboneto colóidal proveniente das secreções de espécies

vegetais tropicais.

Laca amarela – apresenta-se em forma de barra, dourada ou amarela alaranjada, que

se dissolve em álcool e parcialmente em água, podendo ser usada como tinta.



Goma de elemí – contém azeites essenciais, é utilizada para modificar a consistência

dos revestimentos, é solúvel em éter, álcool, clorofórmio, carbono bissulfúrico e

álcool benzílico.

Goma arábica – extraída da espécie Acacia senegal Willd, é uma cola natural clara,

com elevadas características protectoras. É usado como estabilizador de emulsões ou

dispersões, como aglutinante para azeites e aguarelas, como adesivo.

As resinas podem ser insolúveis em água ou solúveis total ou parcialmente em alcool, éter,

derivados do petróleo, e azeites vegetais. A maior parte das resinas naturais são

provenientes dos canais resiníferos da madeira de resinosas do hemisfério norte. As

resinas mais recentes denominam-se de bálsamos e resinas fósseis (solidificadas pelo

oxigénio), sendo as mais importantes:

Terebintina – é um liquido semi-viscoso que flui das incisões efectuadas por baixo

da casca das árvores resinosas, fundamentalmente dos pinheiros.

Colofonia - é o resíduo da destilação da trebentina, apresenta coloração amarela

alaranjada, é solúvel em álcool, benzol, essência de trebentina, acetona, etc. É usado

no fabrico dos vernizes.

Copal – possui um elevado ponto de fusão, é pouco solúvel, e deve ser aplicada a

quente. Aglutinante de tintas.

Dammar – resina proveniente de vegetais tropicais da família das Dipterocarpaceae,

é transparente, ou amarela clara, é solúvel em essência de Terebintina,

hidrocarbonetos aromáticos (benzina), e parcialmente solúvel em álcool.

Betume de judaico – mencionado anteriormente.

Âmbar – é uma resina fóssil muito dura com ponto de fusão elevado (entre 250-

300ºC), de cor variável podendo ser opaca ou transparente. Dissolve-se a quente em

álcool, éter, clorofórmio e essência de terebintina.

Goma-laca – é a única resina de origem animal, é encarnada, solúvel em álcool e

álcalis (bórax). Apresenta pouca resistência á humidade e em presença de água muda

de cor, para azul.

II.6.2 – Tratamentos preventivos Os tratamentos preventivos são classificados consoante o grau de penetração do protector,

a humidade da madeira, e o método de aplicação do protector.



II.6.2.1 - Tratamentos preventivos com base no grau de penetração do protector

Tratamentos superficiais – é o caso dos protectores aplicados por pincelagem, por

pulverização, ou por imersão breve. Os protectores que se usam neste caso são os

hidrodispersáveis ou com dissolventes orgânicos.

Tratamentos intermédios – caso dos protectores usados em imersão prolongada,

imersão quente-fria, ou impregnação por autoclave (Vácuo-vácuo ou vácuo-pressão).

Os protectores mais usados são os hidrodispersáveis ou com dissolventes orgânicos.

Tratamentos em profundidade – é o caso da impregnação por autoclave (vácuo-

pressão), em que os protectores usados podem ser de sais hidrossolúveis ou com

dissolventes orgânicos.

II.6.2.2 - Tratamentos preventivos com base no teor de humidade da madeira

II.6.2.2.1 - Madeira húmida (H>28±2%)

Pulverização superficial – é realizada quando se pretende proteger as madeiras recém

cortadas dos fungos cromogéneos ficando estas em determinado período de tempo

armazenadas.

Substituição de seiva - aplica-se à madeira roliça pouco tempo após o corte, em que

se coloca uma solução química em contacto com a seiva, que a irá conduzir ao longo

de todo o borne. Nos troncos roliços coloca-se o extremo com maior diâmetro num

nível mais elevado para facilitar a circulação do protector. Este processo pode ser

efectuado por vários métodos, tais como:

o Método de Boucherie Simple - em que se coloca uma peça metálica no topo mais

grosso do toro, ligada por um depósito de solução química através de uma

mangueira fazendo-a penetrar por acção da gravidade ao longo de toda a peça.

o Método de Boucherie Modificado - em ocorre a substituição de pressão estática

pela pressão de um compressor, sendo colocadas peças metálicas nos dois topos

do toro. Faz-se a imersão do extremo com maior diâmetro num depósito de

solução química e o extremo com menor diâmetro é coberto uma peça metálica

de elevada sucção.



o Método da Faixa de Pressão - consiste em executar uma canelura ao longo do

toro com 1 a 1.5cm de profundidade e a 10cm do extremo mais grosso, onde se

coloca uma faixa e bombeia-se a solução por um tubo incorporado nela.

o Método Misto - consiste em juntar os toros, colocar umas peças metálicas de

sucção a cobrir as extremidades unidos entre si por um tubo. São posteriormente

colocados em autoclave com pressão entrando o protector lateralmente,

realizando-se a sucção de seiva pelas peças metálicas.

Difusão - consiste na aplicação de soluções aquosas de protector à superfície da

madeira. Executa-se uma penetração inicial seguida de uma difusão no interior da

madeira, devido à agua livre que se encarrega de ir introduzindo o protector no

interior da mesma. Os protectores usados devem ser hidrossolúveis em solução

líquida ou em pasta (fluoretos e boratos). As vantagens que este processo apresenta

são: permitir a penetração total do borne e do cerne (em menor quantidade); e a

redução do tempo do tratamento em relação á imersão, para o mesmo grau de

penetração. Em relação às desvantagens destacam-se as seguintes: não constitui o

processo mais adequado a madeiras colocadas em zonas húmidas ou sujeitas à

intempérie; o tempo de tratamento é superior ao sistema em autoclave para o mesmo

grau de penetração; e não se podem usar produtos que reajam quimicamente entre si.

Este processo é constituído pelas fases seguintes:

Fase I ou dissecação parcial da madeira, em que o grau de retenção do protector

é conseguido com o grau de humidade da madeira, isto é a madeira terá de

possuir uma percentagem superior ao ponto de saturação das fibras;

Fase II ou impregnação superficial, em que madeira é colocada numa solução

concentrada de protector, de modo a se obter a retenção do produto químico;

Fase III ou difusão, em que após a imersão a madeira deverá ser colocada numa

atmosfera saturada de humidade durante o tempo de penetração do protector, que

é função da espécie, das dimensões, do grau de humidade, da concentração e

temperatura da solução;



Fase IV ou secagem final, efectuada de modo a ser evitada a fendilhação;

Neste processo existem diversos métodos de execução, sendo eles os seguintes:

o Método de Osmose - em que o protector é aplicado em forma de pasta

imediatamente após o corte da árvore, mantendo-se uma atmosfera húmida.

o Método de Ligaduras - em que o protector é aplicado em forma de pasta e

colocado numa ligadura que é colocada em cima da madeira. Este método é

muito usado em madeiras colocadas directamente sob o solo.

o Método dos Orifícios - executam-se orifícios que se tapam com pasta de protector

químico.

o Método da Dupla Difusão - introduz-se o produto nos orifícios existentes e

coloca-se outro produto noutros orifícios próximos que por difusão reagem. Na

prática não existem grandes resultados por este método.

II.6.2.2.2 - Madeira seca (H<28±2%)

Para se poder realizar os diferentes sistemas de protecção química da madeira por

impregnação, a água existente nas cavidades celulares deve ser inferior a 28±2%. Quando

a humidade da madeira está compreendida entre 12 e 15% devem ser utilizados

protectores orgânicos, quando a humidade da madeira está compreendida entre 16 e 18%

devem ser usados protectores hidrossolúveis.

Tratamentos superficiais o Pincelagem - com três demãos do produto, de preferência em dissolvente

orgânico por se obter maior grau de penetração e menor deslavagem. Muito

empregue em carpintarias de interior, em cortes ou orifícios já impregnados com

protector, e em madeira sujeita à intempérie, desde que se repita o processo

periodicamente.

o Pulverização – manual ou mecânica num túnel de pulverização, usam-se produtos

químicos tipo Lasur, para a proteger da fotodegradação solar.

o Imersão breve – consiste em emergir a madeira totalmente em soluções de

protector durante um período de tempo curto (~10minutos), e submetê-la a um

processo de secagem que permita a saída do dissolvente. Usam-se protectores em



dissolvente orgânico e hidrossolúveis. Aplicado em madeiras de construção

sujeitas a ambientes pouco agressivos.

Tratamentos em profundidade

o Tratamentos sem autoclave – é o caso da imersão prolongada, por um tempo

superior a 10minutos, e da imersão quente e fria com elevado grau de protecção

num espaço de tempo reduzido.

o Tratamentos com autoclave com aplicação de pressão – os tratamentos por

autoclave são usados em madeiras com baixo grau de permeabilidade. Os

protectores usados são os hidrossolúveis e em dissolvente orgânico. De um modo

geral, qualquer tratamento em autoclave com produtos químicos de baixo peso

molecular não tóxicos para o ambiente (éteres, ésteres, acetonas, etc),

incrementam na madeira uma maior resistência á fotodegradação dos raios

solares, ao fogo, à estabilidade dimensional na presença de água, e aos agentes

biológicos. Existem os sistemas de célula vazia e os sistemas de célula cheia. Os

sistemas de célula vazia têm a vantagem de não incrementarem excessivamente o

peso da madeira, conseguem-se elevadas penetrações com pequenas retenções do

produto, e não produzem exsudações posteriores do mesmo.

Os métodos usados dentro deste sistema são os seguintes:

- Sistema Rupping – coloca-se a madeira numa câmara com ar injectado sob

pressão em que se introduz solução de protector, restabelece-se a pressão

atmosférica e faz-se a remoção do protector não absorvido pela madeira por

aplicação de vácuo. No final restabelece-se a pressão atmosférica e retira-se

a madeira tratada. Este processo é muito usado no tratamento de postes e

toros.

- Sistema de Duplo Rupping – a diferença do método anterior é que a

pressão de ar é superior e antes de ser introduzido o protector injecta-se e

restabelece-se a pressão por duas vezes. É muito usado nos casos em que a

espessura da madeira é grande, geralmente nas folhosas.

- Sistema M.S.U.- sistema semelhante ao anterior, com excepção da fase em

que se faz a remoção do protector, em que se coloca água quente entre 80ºC

a 150ºC durante 2 a 6 horas, extraindo-se a água a pressão constante. São

usados protectores hidrossolúveis.



- Sistema Lowry – semelhante ao sistema de Rupping, a diferença é que o ar

não está inicialmente sob pressão. São usados protectores hidrossolúveis e

por vezes orgânicos naturais (como por exemplo o creosoto).

- Sistema Oscilante – é assim designado quando existem apenas ciclos de

pressão e vácuo.

- Sistema Alternativo – é assim designado quando existem ciclos de

pressão.

Relativamente aos sistemas de célula cheia, são usados para se obter retenções

maiores do produto protector na madeira, impregnando tanto as paredes celulares

como as suas cavidades, através da aplicação de um vácuo inicial. Os métodos

mais usados são:

- Sistema Bethell – em que se coloca a madeira numa câmara, aplica-se um

vácuo inicial, introduz-se o protector e eleva-se a pressão do ar

seguidamente, restabelece-se a pressão atmosférica dando-se a evacuação

do protector em excesso. Realiza-se um segundo vácuo, maior que o

primeiro, para permitir a limpeza da superfície. Executa-se um terceiro

vácuo para retirar o protector em excesso.

- Sistema Drillon – no qual as matérias activas se dissolvem em gás de

petróleo líquido.

- Sistema de Boulton – usa-se o creosoto quente a 60ºC aplicando-se um

vácuo para induzir a ebulição, aplica-se a pressão seguindo as fases do

sistema Bethell.

o Tratamento com autoclave sem uso de pressão, em que normalmente são usados

protectores em dissolvente orgânico de características insecticidas, fungicidas e

repelentes á água. Os métodos mais usados são os seguintes:

- Vácuo-Vácuo - usado em madeiras cuja permeabilidade é média. Coloca-se

a madeira numa câmara de impregnação realiza-se o vácuo e coloca-se a

solução de protector em imersão, restabelece-se a pressão atmosférica para

proceder à evacuação do protector. Realiza-se um segundo vácuo superior

ao primeiro e restabelece-se novamente a pressão atmosférica para a



remoção do protector em excesso. Deve-se deixar secar a madeira no

mínimo 15 dias para permitir a saída do dissolvente.

- Sistema usado em peças de madeira exterior e interior, tais como janelas,

portas, etc. – introduz-se a madeira numa câmara de impregnação, realiza-

se o vácuo inicial, pulveriza-se com o protector, e restabelece-se a pressão

atmosférica. Este método pode utilizar qualquer tipo de protector em

quantidades reduzidas (~70 l), não produz emissões tóxicas nem

evaporações do dissolvente do protector. A única desvantagem é que o grau

de penetração do protector é o mais baixo comparado com os outros

sistemas de autoclave.

II.6.2.3 - Tratamentos Preventivos específicos o Tratamento de madeiramentos – em que se deve ter em conta a protecção em relação

a agentes biológicos, e a protecção em relação a agentes físico-químicos

(tratamentos repelentes de água e ignífugos). Em relação aos insectos sociais, ao

nível das coberturas deve ser aplicado superficialmente produto químico sobre as

fachadas e peças de madeira, e por injecção nos pilares de madeira e fachadas em

contacto com o solo. Em relação aos pisos térreos devem ser executadas barreiras

antitérmitas no solo, exteriores e interiores.

o Tratamento da madeira em relação ao fogo com a utilização de protectores

superficiais, ou em profundidade.

o Tratamento da madeira em relação à água através da utilização de produtos químicos

repelentes à água (usando-se as resinas e cêras) ou de estabilização dimensional

(usando-se os protectores com dissolvente orgânico).

o Tratamento de madeiras, em contacto com alimentos para o ser humano - é proibido

o uso de pentaclorofenol e seus derivados. Devem ser usados produtos químicos de

baixa toxicidade e elevada estabilidade.



II.6.3 – Tratamentos curativos Os tratamentos curativos são de um modo geral mais trabalhosos e onerosos. Implicam um

tratamento protector de carácter curativo e outro de carácter preventivo. Normalmente este

tipo de tratamentos compreende várias fases, isto é inicialmente detecta-se a anomalia, em

seguida efectua-se o diagnóstico da degradação, e por fim são reunidas as medidas a

aplicar para eliminar a degradação da madeira. Essas fases são descritas mais

detalhadamente em seguida.

1ª Fase - Detecção de anomalias

Esta fase inicia-se com a observação visual, tendo o cuidado de verificar se existem

sintomas de micélios de fungos, mudanças de coloração, orifícios de saída de insectos,

fendas, etc. Os sistemas não destrutivos de percussão complementam esta observação, por

exemplo o martelo, que no caso de produzir som a oco significa que a madeira está

afectada. Podem ainda ser extraídas amostras realizando-se ensaios à compressão, tracção

e flexão, obter a medição do coeficiente de dilatação térmica, do módulo de elasticidade,

densidade, índice de porosidade e o grau de humidade da madeira. Ou podem ser

utilizados sistemas destrutivos de punção, com o uso de brocas permitindo conhecer

deteriorações internas, tipo de serrim extraído e a força resistente necessária ao furo. Ou

ainda sistemas não destrutivos simples tais como medidores de humidade, lupas, espelhos,

esclerómetros, extensómetros mecânicos e eléctricos, endoscópio (permite aceder a zonas

ocultas). Ou ainda sistemas não destrutivos mais sofisticados baseados na transmissão de

ultrasons, análise de vibrações, e resistógrafos que permitem a avaliação das propriedades

mecânicas da madeira. a determinação da densidade da madeira através do resistógrafo, o

pilodyn e a densitometria mediante os raios gama, a dendocronologia e o método de

Carbono 14 permitem determinar a idade da madeira.

Entre os sistemas mais sofisticados não destrutivos e ligeiramente destrutivos são descritos

os seguintes:

Aparelhos de medição de velocidade de propagação de ondas através da madeira –

Ultrasons - em que o objectivo principal é a determinação do módulo de elasticidade

dinâmico deduzido a partir da velocidade de propagação de ondas e da densidade do

material. A partir deste módulo pode ser deduzido o módulo de elasticidade estático

e estimar a resistência da madeira. O estado de degradação da madeira está

relacionado com a velocidade de transmissão transversal, o que permite estimar a



capacidade de resistência face aos agentes biológicos como por exemplo as

podridões. A velocidade das ondas é maior no sentido longitudinal que no sentido

transversal e é maior nas madeiras de folhosas do que nas resinosas. Existem três

métodos de aplicação dos ultrasons, que são:

o Método dos ecos – mais usado nos metais ou materiais homogéneos, emite

ondas ultra-sónicas reflectidas na parede oposta, quando encontra uma fissura

emite um eco, representando em osciloscópio.

o Método de transmissão – possui um emissor e um receptor, a pressão sonora é

máxima na direcção axial e diminui nas direcções obliquas quando o ângulo

aumenta, a existência de um fenda faz com que haja um aumento de tempo até a

onda chegar ao receptor.

o Método da ressonância – exige um equipamento mais complexo e é apenas

aplicado no laboratório em provetes de certas dimensões, por efeito de

ressonância produz um forte aumento da amplitude de oscilação. A partir da

frequência de ressonância, da densidade, e das dimensões do provete

determinam-se os módulos de elasticidade longitudinal e de corte.

Aparelhos detectores de sons emitidos por insectos xilófagos – consiste na colocação

de captadores acústicos que funcionam no domínio audível (100 Hz-25 KHz) que

transmitem um sinal a um módulo de recepção amplificado e filtrado que limitam a

banda de frequências compreendidas entre 1KHz e 20 KHz. Este equipamento

permite detectar a classe do insecto e a área de actuação das térmitas e dos insectos

da família dos cerambicideos, apenas para distâncias até 2m, podendo também ser

aplicados sob o gesso.

Método das vibrações induzidas – relaciona a velocidade de propagação de uma

onda com o módulo de elasticidade e densidade, apenas se consegue efectuar a

análise através de um osciloscópio. A onda é transmitida na madeira por processos

mecânicos (martelo, ou similar), quando a onda chega ao primeiro acelerómetro

coloca-se em funcionamento um cronómetro que pára quando a onda chega ao

segundo acelerómetro. A frequência de vibração deve ser menor que 32Hz.

Geralmente este processo é realizado nas árvores para se detectarem podridões ou

defeitos internos, mediante a perda de velocidade de transmissão, quando comparada



com madeira sã. Em função da velocidade e da densidade pode obter-se o módulo de

elasticidade.

Resistógrafo – é uma espécie de berbequim portátil com uma broca de 1,5mm de

diâmetro, que realiza furos de 3mm de diâmetro na direcção radial da secção da peça

a velocidade constante (1.500r.p.m, e a velocidade inicial pode variar consoante a

espécie entre 50mm/min para madeiras duras e 700mm/min para madeiras macias), e

avalia a resistência à perfuração. O comprimento da broca varia entre 280mm a

950mm. A resistência que oferece à perfuração é relacionada com a densidade da

madeira, sendo capaz de detectar os anéis de crescimento da madeira. É utilizado

para detectar degradações internas da madeira, e em inpecções de estruturas antigas

de madeira. Os resultados são imprimidos numa folha em que quando o registo não é

oscilatório significa que existe um oco na madeira, possivelmente, representa um

sinal de degradação da mesma por podridão.

Medição da densidade superficial – pilodyn – consiste num cilindro metálico que

possui um cilindro accionado com uma mola no interior, e acumula a energia de 6

joules. Esse aparelho é colocado sobre a superfície medindo-se a penetração que é

relacionada com a densidade da madeira.

Gamma-densitometrica – é um aparelho portátil com uma fonte radioactiva fechada

dentro de uma caixa de aço. A densidade é medida emitindo uma radiação através da

peça da qual se conhece o coeficiente de absorção e se mede a energia recebida.

Fractómetro – equipamento portátil que mede a tensão de rotura, a tensão de ruptura

à compressão paralela, o módulo de flexão radial, e a energia de ruptura, por meio de

um provete extraído na direcção radial.

Dendocronologia – baseia-se no estudo da sequência dos anéis de crescimento da

árvore. Extrai-se um provete na direcção radial para se medirem e registarem as

espessuras dos anéis de crescimento. Efectua-se um gráfico em que no eixo das

ordenadas apresenta a espessura dos anéis e em abcissas os anos, que é comparado

com outras curvas de idade conhecida. A única limitação do método é a de não poder



ser aplicado a qualquer espécie, isto é não é aplicável a madeiras de anel difuso

como o choupo.

Radiodatação – é um método físico-químico para obtenção da idade da madeira,

permitindo obter resultados de análise inferiores ao método anterior. É efectuado

mediante a medição da radioactividade do Carbono 14. A concentração do carbono

nos seres vivos é idêntica à da atmosfera, diminuindo quando começa a existir

desintegração da matéria.

Aparelhos de termografia axial computarizada - T.A.C. – que detecta as zonas de

ataques activos.

2ª Fase – Diagnóstico e avaliação dos agentes da deterioração

Isto é através da informação acerca dos agentes de degradação e dos meios de avaliação,

descritos nos pontos anteriores, devem ser identificados, para que haja uma intervenção o

mais eficaz possível.

3ª Fase - Determinação das medidas aplicar na madeira deteriorada

Medidas estruturais e construtivas – que serão desenvolvidas no capítulo seguinte.

Medidas de protecção química

Inicialmente é avaliado o grau de afectação e o tipo de agentes de degradação da madeira.

Em seguida é retirada a zona afectada da madeira, e aplicado o produto químico protector

adequado por impregnação. Por último devem ser aplicados os mesmos produtos

protectores em madeiras perto da anteriormente danificada, de modo a evitar degradações

futuras.

O tratamento é efectuado consoante o tipo de deterioração da madeira.

No caso de se tratarem de degradações de origem físico-química, isto é originadas

por:

- Humidade - deve ser eliminada;

- Fogo - deve-se eliminar a camada formada na combustão e aplicar os produtos

ignífugos protectores por pulverização ou injecção.



- Fotodegradação - a superfície deve ser lixada ficando limpa e de poro aberto,

seguida da aplicação por impregnação superficial de protector químico que

contenha na sua composição resinas, pigmentos de protecção solar, e cêras

repelentes à água. Nas madeiras de exterior, durante o seu envelhecimento os

polifenóis da madeira reagem com os pregos, confundindo-se a degradação com

podridão branca. Esta situação é eliminada pela lavagem da madeira com ácido

sálico a 8%. Para evitar esta degradação, devem ser usados pregos de cobre ou

aço inoxidável. Reacções idênticas podem surgir com o cimento, cal, ou algumas

colas. Para evitar o envelhecimento podem ser usados vernizes e pinturas desde

que filtrem os raios ultra-violeta, a madeira deve ser ventilada e protegida da

chuva.

Agentes de origem biológica

o Fungos xilófagos

- No caso de se tratarem de bolores superficiais – executa-se a escovagem da

superfície e faz-se aplicação superficial de protector químico.

- Fungos cromogéneos – deve-se diminuir a humidade abaixo dos 16%, aplicar

solução de produtos químicos para desaparecer a cor inadequada por

pulverização superficial (por exemplo: o hipóclorito de sódio diluído a 5%).

- Fungos de podridão húmida – deve-se determinar o tipo de fungo, fazer o

reconhecimento de zonas degradadas e o grau de ataque e de durabilidade

natural. Seguidamente deve-se proceder à eliminação da fonte de humidade,

implantar ventilação do espaço se esta não existe, executar-se o saneamento da

peça de madeira afectada, e por último proceder-se à impregnação química

curativa e preventiva da madeira.

- Fungos de podridão seca - para além dos passos anteriores relativos aos fungos

de podridão húmida, deve-se desinfestar a zona num raio de 2 a 3m, por

gaseificação da madeira e realizar-se termoterapia com temperaturas inferiores a

35-40ºC.

Em obras em que não seja permitido manter o estado seco da madeira, realiza-se

o seguinte tipo de tratamento. Inicialmente, são preparadas as superfícies através

da eliminação dos materiais que impeçam a aplicação do produto protector.



Procede-se de fachadas e tabiques, onde existam indícios de desenvolvimentos

de fungos. As paredes onde existam micélios dos fungos são queimadas com

auxílio de um maçarico, seguindo-se de um tratamento químico com produtos

hidrodispersáveis em profundidade (cerca de 2/3 da espessura da parede) por

injecção e para finalizar tratamento químico superficial por pulverização. Na

madeira após o seu saneamento procede-se ao tratamento químico com produto

do tipo orgânico, em profundidade por injecção. Nas peças de madeira (as que se

encontram em zonas de elevada humidade, em contacto com fachadas numa

extensão de cerca de 1 metro) de altura superior a 200m ou perímetros superiores

a 400mm, realizam-se 3 furos por metro linear, com uma profundidade de 2/3 da

espessura da peça. Em casos especiais de humidades muito elevadas usam-se as

pastas como produtos fungicidas. No fim do tratamento procede-se à

desinfestação química por pulverização.

o Xilófagos marinhos – após o diagnóstico do agente específico, realiza-se a

substituição da madeira, consolidação ou reforço e procede-se ao tratamento

químico, com creosoto ou arsianato de cobre cromado, (protector hidrossolúvel e

com características de elevada toxicidade). Nos casos de madeiras históricas que

tenham permanecido muito tempo em água marinha, a sua conservação supõe a

introdução de produtos à base de resinas ou plásticos que não provoquem

distorções na madeira.

o Insectos Sociais ou térmitas - no tratamento químico curativo contra as térmitas,

deve-se tentar averiguar se existem ataques nos elementos comuns de outros

edifícios vizinhos, pois se existirem e nada se fizer, apenas se irá isolar o edifício

em questão das térmitas que nunca serão eliminadas. Para além disso deve-se ter

em conta os procedimentos construtivos referido anteriormente.

Para um tratamento o mais completo possível, terão que ocorrer as fases seguintes:

1ª fase - Barreiras no solo – com o objectivo de impedir o acesso das térmitas ao

edifício. São usados produtos químicos hidrodispersáveis, também se podem

aplicar cebos antiquininos, dado que a pele destes insectos é constituída por

quinina e renovada periodicamente, possuem a vantagem de não serem tóxicos ao

ser humano, ou cebos que incorporam celulose e produto químico, ou formulações



pertencentes à família dos fenilpirzois que afectam o sistema nervoso dos insectos

por ingestão ou contacto.

Deve ser realizado um tratamento do solo pelo exterior em torno das paredes

exteriores do edifício, por injecção, por execução de valas, ou por execução de

barreiras físicas. O procedimento de injecção consiste na realização de furos com

40-50cm de profundidade, distanciados entre si de 20 a 30cm, onde se introduz o

produto químico por pressão ou gravidade, (por exemplo solução de lindano a

0.80% usando 5l/ml), ao longo da parede numa linha paralela afastada de 40cm,

conforme se observa na figura II.24 - a.

O procedimento de execução de valas consiste na realização de valas com

afastamento à parede e profundidade idênticas ao procedimento anterior, em que as

paredes e o fundo da mesma, são regados com produto químico (por exemplo o

Xylamol) por pulverização ou injecção. Seguidamente a vala é preenchida com a

terra existente misturada com o mesmo produto químico (figura II.24-b).

(a) (b)

Figura II.24 – Tratamento químico do solo por injecções (a), ou por intermédio da execução de valas

(b) [6]

No caso de não ser possível efectuarem-se barreiras pelo exterior do edifício, em

zonas urbanas então realizam-se furos oblíquos na base das fachadas.

Existem vários tipos de barreiras físicas, usadas na construção nova, que são as

seguintes: aplicação de filmes de polietileno com propriedades antitérmicas sobre o

terreno envolvendo as fundações e muros, ou através da colocação de malha de aço

de 0.60x0.40mm protegendo os muros, ou ainda através da aplicação de películas

de poliuretano de 150microns de espessura com produto químico que se colocam

previamente no solo.



Para além do tratamento do solo pelo exterior deve ser executado o tratamento do

mesmo pelo interior. No caso dos pavimentos térreos em betão devem ser

efectuados furos com uma profundidade mínima de 40cm, se a infestação for

muito elevada então deve ser efectuado furos em disposição de quadrícula

afastados entre si de 50cm, tal como de observa na figura II.25.

Figura II.25 – Tratamento de pavimentos térreos em betão armado [6]

Em relação aos pavimentos térreos, deve ser aplicado o produto em toda a

superfície por rega ou perfurações (usando a quadrícula atrás mencionada).

2ª fase – Barreiras nos muros – para impedir o acesso das térmitas que

efectivamente já não se encontram no solo. Também são usados produtos químicos

hidrodispersáveis. O tratamento é realizado perimetralmente, através de furos

distanciados entre si de 20 a 30cm com uma profundidade de 2/3 da espessura do

muro, no entanto quando o muro tem espessura superior a 60cm os furos devem

ser executados nas duas faces a uma profundidade igual a metade da espessura do

muro, contrafiados, de acordo com a figura II.26 a e b.

No caso de muros situados a diferentes cotas de terreno, devem ser realizados furos

numa espécie de quadrícula, conforme se observa na figura II.26-c, distanciados de

50cm, por ser considerada a distância máxima de movimento das térmitas no solo,

a uma profundidade igual a 2/3 da espessura do muro.



(a) (b) (c)

Figura II.26 – Barreiras químicas executadas em muros com espessura inferior a 60cm (a), em muros

com espessura superior a 60cm (b), e em muros com cotas de terreno diferentes (c) [6].

No caso de paredes comuns dos edifícios para além do procedimento

anteriormente referido para os pisos inferiores, devem-se realizar barreiras

horizontais por injecção e barreiras verticais e contacto com paredes divisórias

conforme se pode observar na figura II.27-a e b.

Em relação às paredes exteriores duplas com caixa de ar, em que a parede interior

é um tabique, deve ser realizado na base, pelo interior uma dupla injecção, em que

um dos furos se estende até à parede exterior e o segundo apenas abrange a parede

de tabique (figura II.27-c). Também deverão ser efectuados furos superiores na

parede de tabique, no caso de não existir isolamento térmico dentro da caixa de ar.

(a) (b) (c) Figura II.27 – Barreiras de tratamento químico em paredes: comuns aos edifícios (a) e em paredes

divisórias (b), paredes duplas com caixa de ar (c) [6].

Orifícios de injecção

Parede comum aos edifícios

Pavimento

Parede divisória

Orifícios de injecção da parede exterior

Orifício injecção da parede interior



3ª fase – Tratamento da madeira – eliminação das térmitas com o objectivo de não

sobreviverem na madeira, para tal usam-se produtos químicos orgânicos, após a

remoção da madeira danificada. Em madeiras não estruturais, deve ser efectuado

um tratamento superficial ou por injecção. Em madeiras estruturais o tratamento

depende do tipo de elemento construtivo.

Vigas e vigotas de pavimentos, deve ser realizado um tratamento químico

superficial, injecção das entregas das vigas através de duas furações em que uma

delas é inclinada e a outra vertical (figura II.28-a). Seguidamente executam-se três

injecções por metro linear ao longo das vigas que estão em contacto com as

paredes.

No caso de pavimentos térreos este último procedimento deve ser estendido a toda

a estrutura. As madeiras situadas em zonas afectadas devem ser tratadas por

injecção, apenas nas zonas das entregas nas paredes.

Ao nível das coberturas aparentemente não afectadas deve ser efectuado um

tratamento por injecção das entregas nas paredes, seguido de três injecções por

metro linear, ao longo do comprimento, tal como referido anteriormente. Deve

proceder ao tratamento superficial da estrutura.

Se existirem ataques de térmitas na cobertura, para além dos procedimentos

anteriores, devem ser realizados os procedimentos relativos aos insectos de ciclo

larvar.

No caso das térmitas Criptotermes brevis e Kalotemes flavicollis o tratamento na

madeira seca deve ser efectuado igual aos insectos da família dos cerambicideos.

o Classe dos insectos coleópteros

Nestes casos devem-se distinguir os ataques activos dos ataques inactivos. Nos

segundos é suficiente um tratamento preventivo através da aplicação superficial de

produto químico, no entanto quando as peças possuírem espessuras inferiores a

20mm deve ser efectuado o tratamento curativo.

O procedimento de tratamento consiste na eliminação da capa externa danificada

para eliminação dos resíduos que possam impedir a aderência e penetração do

produto químico, e para confirmar a secção de madeira sã efectivando-se a

necessidade ou não de reforço ou substituição. Injecção do produto químico com

soluções orgânicas, na superfície de maior dimensão da secção transversal, ou



alinhadas na altura da peça na superfície correspondente à menor dimensão da

secção transversal, conforme se apresenta na figura II.28-b. Deste modo executam-

se três furos por metro linear, com a profundidade de 2/3 da espessura da peça e o

produto é introduzido por meio de válvulas de injecção recomendados em função

das dimensões das peças de madeira em causa. Isto é se a se a espessura da peças

estiver entre 50 a 200mm, então são usadas válvulas de 6mm de diâmetros, se a

espessura for superior usam-se válvulas de 9mm.

Após o tratamento em profundidade, realiza-se o tratamento superficial por

pulverização ou pincelagem, aproximadamente 250 a 300gr/m2, em duas demãos.

(a) (b)

Figura II.28 – Tratamento por injecção na zona das entregas das vigas (a), e tratamento ao longo do

comprimento da viga em contacto com a parede (b) [6]

Também se podem efectuar tratamentos dos insectos de ciclo larvar com produtos

em forma de fumos, normalmente usados quando não se consegue aceder aos

elementos de madeira. Este tratamento consiste num produto insecticida em forma

de fumo que se vai depositando na madeira através de uma película muito fina. No

entanto por essa razão não elimina as larvas da madeira pelo que deve ser

efectuado durante o ciclo de vida dos insectos, e é tóxico. O processo é realizado

do seguinte modo: os edifícios são selados durante pelo menos 12horas, para evitar

perdas do fumo (razão pela qual seria vantajoso um dia ventoso e cuja temperatura

rondasse os 15ºC), durante o movimento do fumo no sentido ascendente, o

insecticida deposita-se na face inferior da madeira, e alcançando o telhado atinge

temperaturas mais baixas fazendo-o descer e depositando-se na face superior da

madeira. Por ser tóxico o insecticida do pavimento, é retirado por vácuo industrial.

O tratamento deve ser realizado em Abril que é a altura do voo destes insectos,

devendo-se repetir todo o processo em Maio, altura da criação dos ovos. Este

procedimento deveria ser levado a efeito durante cerca de 7 anos consecutivos para



se ter em conta todo o ciclo larval. É o mais apropriado para o tratamento da

degradação causada pelo insecto Xestobium rufovillosum De Geer.

Outro tipo de tratamento é realizado por esterilização a elevadas temperaturas

(superiores a 50 ou 60ºC) durante determinado período de tempo (cerca de 30 a 60

minutos) provocando a morte das larvas e insectos.

Também se pode ainda realizar o tratamento curativo por choque térmico (no caso

de peças de madeira móveis), em que as peças são colocadas numa câmara e se

reduzem as temperaturas gradualmente durante alguns dias, e quando se recupera a

temperatura aplica-se por impregnação o produto químico.

O tratamento das peças policromadas, requerem um estudo prévio da

compatibilidade do produto químico (principalmente do dissolvente usado) e do

tipo de policromia. As técnicas mais frequentes de policromia na madeira são: as

de óleo ou azeite, as de têmpera oleosa, têmpera a cola (algumas vezes realizada

apenas com a clara do ovo), e a técnica mista (mistura de colas, resinas, e óleos).

Os produtos químicos orgânicos, com dissolventes derivados do petróleo

prejudicam irreversivelmente as pinturas de têmpera, podendo manchá-las e

podendo criar um brilho artificial sobre a pintura. O tratamento deve ser efectuado

pelo reverso da peça através da injecção nos orifícios de saída do insecto. No caso

de não ser possível o tratamento por injecção, recorrem-se aos tratamentos com

gases tóxicos, de preferência gases inertes, tendo em atenção que podem alterar a

composição química dos pigmentos, e que são tóxicos para os humanos (é usado o

nitrogénio, ou o néon, durante um período de tempo de cerca de 20 dias a 2 meses,

em câmaras fechadas, não havendo problemas de toxicidade para os humanos e

para a policromia), ou por choque térmico (congelação).

O quadro IV apresenta um resumo relativo à classe de risco da madeiras, consequências e

tratamento químico a realizar [7, 9, 10] .



Quadro II.IV - Classe de risco das madeiras, consequências e tratamento químico [7, 9, 10]

Hidrossoluvel Difusão ParquetsAutoclave Escadas

Portas interioresHidrodispersavel Pulverização Vigas

Pincelagem Revestimentos interioresParedes de madeira

PulverizaçãoTérmitas Pincelagem

I e Autoclave Salas de exposiçãoInsectos Coleópteros Poli-desportivos

1mm<P<3mm PulverizaçãoPincelagem

Injecção

Hidrossoluvel DifusãoAutoclave

Hidrodispressavel PulverizaçãoPincelagem Armaduras de telhado

IIou Pulverização

PincelagemAutoclave

Termitas (ataque lento)PulverizaçãoPincelagem

Injecção

Hidrossoluvel Difusão Carpintarias exterioresAutoclave Revestimentos exteriores

PortasPulverização PorticosPincelagem Pontes pedonais

III Insectos xilófagos ou Autoclave Pergolas, etc.PulverizaçãoPincelagem

Injecção

Hidrossoluvel Difusão PostesIV Autoclave Pilares

Térmitas Vedações, etc.

V Obras de hidraulica

Termitas Pontões, etc.

Orgânico natural (preventivo)

(Protectores com insecticida e fungicida)

Fungos xilófagos (podridões)

Tratamento preventivo obrigatório

Elementos debaixo de coberturas protegido da intemperie com

humidade ambiental por vezes elevada.

H>20%

Elementos em contacto com o solo ou com água doce

(H>20%)

Fungos xilófagos (podridões)



Elementos em contacto permanente

em água salgada (H>20%)

Tratamento preventivo obrigatório

(protecção média: 3mm<P<75%S)

(protecção profunda: P>75%S)

Elementos a descoberto e que não

estão em contacto com o solo, com

humidade frequente (H<20%).

Tratamento preventivo

obrigatório


Xilófagos marinhos


Protectores insecticidas e

fungicidas aplicados em

profundidade ou á superficie

por impregnação.

Insectos coleopteros (ataque constante)

Fungos Xilófagos (ataque pontual)

Dissolvente orgânico (Tratamento curativo)



Dissolvente orgânico (Tratamento preventivo)



Fungos Cromogeneos (ataque pontual)

Estrutura de uma piscina coberta.

Tratamento preventivo superficial

(1mm<P<=3mm)

Tratamento preventivo

médio (3mm<P<75%S).

Elementos de madeira em W.C.

Elementos de madeira em coberturas.


Tratamento facultativo de

prevenção superficial.

Classe de Risco

Localização da madeira

Risco de ataque biológico

Tipo de protecção e profundidade de

penetracção

Elementos protegidos

da intempérie, não

expostos á humidade

(20%= H < 20%)




Produto Protector Sistema de Aplicação Exemplos

Estruturas de centros comerciais

CAPÍTULO III

PATOLOGIAS CONSTRUTIVAS E ESTRUTURAIS - REFORÇO

Capítulo III – Patologias construtivas e estruturais - reforço


III – PATOLOGIAS CONSTRUTIVAS E ESTRUTURAIS - REFORÇO III.1 – CORTE DA ÁRVORE Muitas vezes as patologias biológicas têm origem no corte da árvore, por essa razão

deve-se ter em conta alguns procedimentos prévios durante e após o corte, que serão

descritos no parágrafo seguinte.

A árvore deve ser cortada quando atinge a maturidade, isto é o cerne ocupa a maior

parte do diâmetro do tronco, que varia entre 50 a 100 anos, consoante a espécie,

obtendo-se desse modo uma madeira com elevada durabilidade natural. A melhor época

do corte para esse abate é no Inverno dado que o tronco nessa altura tem menor teor em

amidos e açucares, sendo menos susceptível ao ataque de xilófagos.

Após o corte as árvores devem ser removidas da mata, sendo-lhes queimada a casca e

destruídos os ninhos que se situam na camada superficial do lenho, a fim de interromper

o ciclo de vida dos insectos subcorticais (S. Noctilio). A madeira nessa altura só poderá

estar infestada pelos insectos Cerambicideo E. Faber ou sirícideo S. Noctilio, cujas

larvas situadas no interior da madeira, tornam a sua detecção impossível e cuja

destruição só se efectuará durante a secagem, ou durante as operações de fumigação em

câmara (após a secagem natural, e/ou durante a impregnação). Fora da mata deverão ser

aplicados por pulverização, insecticidas orgânicos sob a forma de emulsão óleo-água,

aplicados na época de emergência e postura dos adultos.

Após o abate, a madeira deve ser serrada para que sejam evitados os defeitos no

processo de secagem. O método mais eficaz de armazenamento do material é a

empilhagem das peças com separador permitindo maior circulação do ar, protegendo-as

da chuva e colocando-as em zonas ventiladas.

O tempo de secagem é aproximadamente 1 a 2 anos para madeiras macias e 2 a 3 anos

para madeiras duras. Pelo facto da secagem natural ser muito demorada, são usados

processos artificiais, fazendo passar as peças empilhadas por zonas de circulação de ar

quente com temperatura e humidade controladas. O tempo de secagem varia entre 10 a

30 dias por polegada de espessura da peça. Estes processos de secagem rápida devem

ser fiscalizados para que não ocorram fendas na madeira, propícias ao ataque dos

agentes biológicos e físico-químicos [8].



III.2 – PATOLOGIAS CONSTRUTIVAS E ESTRUTURAIS - REFORÇO Sendo assim, após a obtenção do material - madeira - também se devem ter algumas

precauções na sua aplicação inserida na execução dos edifícios, ao nível estrutural e de

pormenores construtivos. Essa salvaguarda pode evitar degradações estruturais e/ou

degradações biológicas.

Em relação às deficiências construtivas destacam-se as mais frequentes:

os pilares não devem estar apoiados directamente sobre o solo, de modo a evitar

degradações biológicas;

as deformações relacionadas com a colocação de madeira verde em obra, ou com

a existência de fenómenos cíclicos de humidade e secagem, ou simplesmente por

inércia insuficiente;

encurvadura dos elementos comprimidos devido ao excesso de esbelteza das

peça de madeira, ou devido à solicitação excessivas de cargas não previstas;

empenamento devido a assimetria de cargas, aos efeitos induzidos das vigas e

dos elementos de apoio;

as infiltrações ao nível da cobertura, quando não existe manutenção da mesma

ou quando as impermeabilizações são mal realizadas, a ruptura ou deslocação

das telhas pela acção do vento, a obstrução das canalizações, a falta de

ventilação das coberturas poderá originar degradações por podridão,

consequência das condensações;

os defeitos na execução das janelas e portas podem provocar entradas de água no

interior dos pavimentos e nas entregas das vigas da estrutura de madeira dos

pavimentos;

existência de fungos de podridão nas zonas húmidas, isto é, casas de banho e

cozinhas, devido às condensações;

a entrega das vigas em muros ou sobre vigas mestras deve ser no mínimo 15cm

+ ½ da espessura da peça;

deve existir ventilação dos pavimentos de madeira, de modo a serem evitadas

degradações biológicas;

as paredes onde vão assentar as entregas das vigas muitas vezes não se

encontram niveladas;



De modo a evitar ou minimizar as deficiências construtivas indicadas anteriormente

deve ser realizado o seguinte:

o eliminação dos focos de humidade através da reparação de infra-estruturas e de

coberturas defeituosas, execução de barreiras de impermeabilização nas

fachadas, e realização de drenagens do terreno. Essas drenagens podem ser

efectuadas pela colocação de uma camada de brita a envolver um tubo corrugado

no interior de uma vala, ou pela execução de poços drenantes dispostos em

função do nível freático em que a água é bombada e conduzida para a rede

pública. Também se colocam telas plásticas, ou betuminosas, ou pela aplicação

de placas metálicas na secção transversal da parede (desde que possua espessura

superior a 40cm), ou através da injecção de líquidos capazes de impedirem a

entrada de humidades pelo solo. Este último processo é efectuado com a

aplicação de produtos minerais, ou através da hidrofugação das paredes com

produtos repelentes à água.

o deve existir uma boa ventilação ao nível das paredes exteriores na caixa de ar

conjugadas com aberturas nas paredes interiores de fundação, e ao nível dos

apoios das vigas e dos soalhos, para que não ocorram condensações que

provoquem a existência de fungos de podridão. Quando tal não for possível,

deve-se submeter a madeira a um tratamento protector por impregnação química

mediante injecções a pressão em orifícios realizados previamente. Outra

possibilidade, ao nível dos apoios das vigas, seria a sua impermeabilização

plástica transpirável que evita a entrada de humidade do exterior e que permite a

passagem do vapor de água do interior para o exterior (figura III.1-a).

o a protecção das zonas de apoio da estrutura da cobertura também pode ser

realizada pela execução de beirais;

o quando se utilizam chapas de zinco ou cobre em rufagens ou como protecção da

madeira, deve ser colocado um material neutro (tipo plástico) de modo a serem

evitadas possíveis reacções entre esses materiais e a resina da madeira.

o a madeira exposta à intempérie, deve ser bem dimensionada e protegida com

pinturas ou vernizes que impeçam a entrada de humidade evitando degradações

físico-químicas e biológicas;



o as peças de madeira devem ser isoladas do terreno, os pilares devem ser

apoiados sobre bases de pedra, cimento ou aço. Para além disso as vigas de

madeira também devem estar isoladas das paredes (figura III.1-b);

o deve ser executado, sempre que possível, uma caixa de ar entre as paredes e os

guarnecimentos de portas e rodapés, usando pequenos tacos de madeira,

aumentando desse modo a vida útil dos materiais.

(a) (b)

Figura III.1 – Execução dos apoios das vigas de madeira (a) e das bases dos pilares de madeira em

pedra (b)

III.3 – PATOLOGIAS ESTRUTURAIS

As degradações relacionadas com a estabilidade resumem-se nos pontos seguintes:

as secções insuficientes relativas às solicitações em causa, ou em consequência

de um aumento de cargas em relação à estrutura original, faz com que haja

deformações excessivas;

a inexistência de vigamento de contraventamento nos planos da cobertura, e

afastamentos insuficientes entre asnas;

a perda da secção resistente provocada pela acção dos agentes biológicos;

as deformações elevadas, devidas ao efeito de fluência nas peças verdes com

consequentes rupturas a longo prazo. Neste caso a deformação devida à fluência

das cargas permanentes é total em relação à deformação instantânea;

as ligações mal dimensionadas ou mal executadas, também dão origem a

deformações. Por essa razão devem ser revistas, e verificar se houve

esmagamento por compressão sobre os elementos metálicos de fixação, rotura

por esforço de corte nos empalmes e ensambles. A estrutura pode sofrer

deformações devidas a deformações elásticas consequência dos deslizamentos

que se produzem nas ligações;

Impermeabilização

Ventilação



ruptura da madeira por obter defeitos locais, por exemplo existência de nós a

meio vão de uma viga;

empenamento devido às fendas de retracção da madeira após a secagem (figura

III.2).

Figura III.2 - Empenamento de vigas [6]

Após a análise das deficiências estruturais da madeira, deve-se proceder à substituição

de peças de madeira cujo estado seja irrecuperável, ou à consolidação como objectivo

da recuperação da capacidade resistente inicial, ou finalmente, proceder-se ao reforço

cuja função é a de aumentar a capacidade de carga ou a limitação da deformação da

estrutura. Existem diferentes técnicas de consolidação ou reforço de estruturas de

madeira que dependem do material que se aplica e da degradação em causa. Essas

técnicas são as seguintes:

- substituição, reforço, consolidação e protecção química;

- consolidação com betão, quando se perde a capacidade resistente da madeira e

de certo modo a madeira comporta-se como uma espécie de cofragem perdida;

- consolidação mista betão-madeira, quando a madeira ainda possui uma certa

capacidade resistente;

- consolidação com elementos de madeira, através das próteses de madeira da

mesma espécie coladas, e protegidas com produtos químicos em profundidade;

- consolidação baseada em argamassas epóxicas, através do saneamento da

madeira danificada e sua substituição por argamassas epóxicas com ou sem

elementos rígidos ou por aplicação de resinas epóxicas;

- elementos de reforço - metálicos que é o caso das placas e varões em aço

inoxidável; e os compósitos (formados por uma base de resina sintética e um

reforço de fibras – vidro ou carbono).

O desenvolvimento dos materiais compósitos teve início na construção civil, relativo à

sua utilização no betão pré-esforçado. Estes materiais são mais usados em reforços



externos colados para reforço de estruturas de betão, aço, alvenaria ou madeira. O

reforço externo com fibras de polímeros (FRP), alternativa às chapas metálicas de

reforço, foi introduzido no mercado em 1982, tendo sido a Suíça quem tomou a

iniciativa deste produto. Em 1985, o Japão desenvolveu a tecnologia, criando os

primeiros sistemas de compósitos impregnados in situ. Esta tecnologia era mais usada

como reforço das estruturas para melhorar o seu comportamento face ao efeito dos

sismos. Mais tarde surgiram os materiais compósitos pré-fabricados laminados com o

objectivo de reforçar estruturas planas de lajes e vigas de betão armado sujeitas à flexão

e corte.

Os materiais compósitos podem ser de fibras de vidro ou aramida e de carbono, que são

embebidas numa resina sintética matriz de base epóxica ou poliuretano. Existem no

mercado sob duas formas: impregnados in situ (mantas), e compósitos pré-fabricados

laminados.

As principais funções da resina são como aglutinante das fibras, impedir deslocamentos

horizontais e transversais, de protecção relativa às agressões ambientais, de impactos e

desgaste, e de promover a aderência das armaduras à superfície do elemento a reforçar

(no caso de sistemas impregnados in situ), e influência o comportamento do plástico ao

corte e à compressão. As características da resina matriz epóxicas, são: o baixo módulo

de elasticidade, a deformação de rotura compatível com a armadura, a baixa retracção

durante a cura, o longo tempo de cura, a boa resistência química, a viscosidade

compatível com a dificuldade de impregnação, boa aderência às fibras. No entanto a sua

maior desvantagem é a sua degradação face a altas temperaturas (temperatura de

transição vítrea de 80ºC), por essa razão é que a resina a usar no fabrico das armaduras

deve ser mínima.

As armaduras com fibras são responsáveis pela resistência mecânica e rigidez do

compósito. Para aumentar a capacidade resistente, devem ser usadas as fibras que

possuem módulo de elasticidade mais elevado, enquanto que para a obtenção de um

reforço com comportamento dúctil deve ser usada a que possui maior extensão de

rotura.

A concentração máxima de fibras em termos de secção útil para o reforço dependerá do

processo de fabricação, isto é se for para o processo de impregnação manual in situ

considera-se cerca de 35%, se for para o processo de pré-fabricados laminados

considera-se cerca de 70%.



Os compósitos pré-fabricados laminados são fabricados por um processo de pultrusão,

polimerizando-se a resina num molde, ou por prensagem a quente num molde.

As mantas são fabricadas por alinhamento e esticamento das fibras impregnadas em

resina, prensadas com um papel ou plástico de protecção. Os tecidos são executados em

teares normais através do entrelaçamento entre as fibras nas duas direcções.

As fibras de vidro, são executadas a partir da técnica química do vidro, são as mais

usadas dado que possuem excelente qualidade/preço. As suas principais vantagens são:

o baixo módulo de elasticidade, a elevada extensão de rotura. As desvantagens são: o

peso específico elevado, baixa resistência face a cargas permanentes e cíclicas, e maior

sensibilidade à humidade, ao álcalis e à abrasão.

Existem dois tipos de fibras de vidro:

- E-Glass à base de fibra de vidro, com boa condutibilidade eléctrica,

baixa capacidade de absorção de humidade e baixo custo;

- AR-Glass percentagem elevada de silício, resistente aos álcalis, no

entanto apresenta propriedades mecânicas inferiores às fibras E-Glass.

As fibras de carbono são fabricadas a partir da pirólise de fibras base, possuem

características de modo a não volatilizarem nem derreterem em presença de

temperaturas elevadas.

As fibras de aramida, consistem numa cadeia complexa de moléculas de carbono,

hidrogénio, oxigénio e nitrogénio. Apresentam módulo de elasticidade mais baixo que o

carbono, mas com uma deformação última de rotura mais elevada, conferindo maior

ductilidade ao reforço. As vantagens deste tipo de fibras são o baixo peso específico, a

excepcional tenacidade e a excelente resistência ao impacto.

As resinas de colagem têm função de colagem e de transmissão de esforços para o

compósito, são mais espessas que a resina matriz e possuem módulo de elasticidade

mais elevado (cerca de 7 GPa) relativo ao corte [12].

Com o objectivo de intervir nas estruturas de madeira danificadas, destacam-se as

soluções mais usuais nos edifícios:

As entregas das vigas quando se encontram muito degradadas, consequência do

ataque dos agentes biológicos ou devido à ruptura por esforço de corte, podem ser

reforçadas da seguinte forma:



- Colocação de uma espécie de mísula de pedra, de betão ou de aço na parede em

questão, removendo a zona deteriorada da madeira, conforme se pode observar na

figura III.3-a. O inconveniente nesta solução é o aumento das cargas transmitidas

à parede, que poderá implicar o seu desaprumo ou até mesmo a ruína.

- O reforço com perfis metálicos (por exemplo em forma de U - UNP) unidos com

pernos metálicos, após a remoção da madeira degradada (figura III.3-b). Esta

solução não é economicamente vantajosa e como possui ligações com elementos

mecânicos, irá apresentar uma deformação inicial que podendo ser

excessivamente, comparada a deformação da estrutura original. Esta solução

também pode ser efectuada com peças de madeira unidas por braçadeiras

metálicas e cavilhas (figura III.3-c).

(a)

(b) (c)

Figura III.3 – Entrega das vigas na parede reforçada por mísulas em pedra, aço, ou betão (a), reforço

com perfis metálicos (b), ou peças de madeira unidas por braçadeiras metálicas (c)

[2,6].

- Existem várias soluções de reforço em que se procede à substituição da madeira

degradada, por madeira sã, ligada com elementos de fixação mecânicos

(ensambles, cavilhas, pernos, ligadores, etc.). A eficácia de uma ligação é a

relação existente entre a capacidade resistente da peça reparada e a capacidade

resistente da peça original. A figura III.4 apresenta duas soluções por ordem

crescente de eficácia, para zonas onde os esforços à flexão são reduzidos, que é o

caso dos pontos de apoio de vigas de madeira. A solução apresentada na figura

III.4-c, tem que reforçada na zona traccionada com cavilhas de madeira dura, caso



contrário a eficácia ao esforço de flexão diminui. A cola de resorcina requer

algumas precauções na utilização, sendo elas as seguintes: temperatura mínima de

20ºC, humidade da madeira inferior a 15 ou 17%, e a pressão mínima da madeira

lamelada no valor de 0,5N/mm2.

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

(g)

(h)

(i) (d)

Figura III.4 – Soluções de reforço com madeira na entrega das vigas na parede com ligações

mecânicas (a), com madeira lamelada colada (com cola de resorcina, b, c, e d) por

ordem crescente eficácia da ligação [6].

- As intervenções realizadas com argamassas epoxidicas têm a vantagem de não

terem problemas de retracção nem de aderência com qualquer material. O

exemplo mais conhecido é o corte oblíquo ou denteado, para melhorar a

transmissão dos esforços de corte, em que previamente se remove a madeira

original degradada. Execução de furos para a colocação de varões de fibra de

vidro, com uma folga de 6cm acima desse diâmetro para preenchimento de resina

de poliéster (figura III.5-a). Por fim executa-se uma cofragem para ser preenchida

com argamassa epoxidica, constituída por resina, endurecedor, areia e gravilha de

l = 8b/2

b

b/2 b/4

l = 6b/3 l = 6b/4

b/4

b

l = 6b

l = 4h

bh

3h

h Espigas de madeira

3h

hPernos 4b

b

Pregos



quartzo com o objectivo de aumentar o módulo de elasticidade, de dissipar o calor

produzido na polimerização da resina e diminuir o custo do material.

- Quando a intervenção não pode ser realizada colocando os varões na aresta

superior da viga são colocados nas arestas laterais, conforme se observa na figura

III.5-b. Outra metodologia de intervenção seria o empalme de duas peças de

madeira reforçadas com varões de aço (distribuídos lateralmente a 45º para

transmitir maior estabilidade lateral, e no centro da peça) unidas por argamassa

epoxidica, figura III.5-c.

- Outro processo consiste na utilização de placas em aço ou de materiais compósitos

(por exemplo resina reforçada com fibra de vidro), em que se remove a madeira

degradada, ou se procede à consolidação com impregnações de resina ou injecções

com argamassas epoxidicas (têm o inconveniente de não se conhecer o estado da

madeira na zona da ligação). Executam-se as furações para a colocação da placa

com folga de 4cm aproximadamente. Na zona de apoio pode ser colocada uma

placa para transmissão dos esforços de corte evitando a rotura por esmagamento

local no muro. As placas podem ser revestidas com madeira, para protecção contra

o fogo (figura III.5-d).

Estas três últimas intervenções, apesar de impedirem a instabilidade lateral,

apresentam o inconveniente de serem ligações muito rígidas, não podendo ser

utilizadas em zonas com forte possibilidade de ocorrência sísmica, porque pode

haver a ruptura nesse ponto.

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

Figura III.5 – Consolidação das entregas das vigas de madeira degradada, com argamassa epoxidica

reforçadas com varões de fibra de vidro de topo (a) e lateralmente (b), empalme de peças

de madeira com barras de aço e argamassas epoxidica (c), e reforço com placas coladas

(d).

50mm

Alçado

Planta



Intervenções em peças estruturais de madeira, submetidas a esforços de flexão,

como é o caso dos pavimentos, devido a degradações biológicas ao longo da

estrutura, ou a rupturas devidas aos defeitos da madeira. Destacam-se as

intervenções mais correntes:

- Quando a capacidade resistente da estrutura de madeira dos pavimentos não é

suficiente podem-se adicionar peças de madeira novas ligadas às existentes, ou

simplesmente colocar outras vigas entre as existentes de modo a ser diminuído o

vão entre elas, ou ainda colocar peças diagonais apoiadas nas paredes (figura III.6-

a). Esta última solução apresenta o inconveniente de criar uma força horizontal

exercida sobre a parede, que a terá que suportar para impedir a ruína.

- Quando a estrutura de madeira do pavimento sofre ruptura numa das vigas,

geralmente relacionado com um defeito localizado (exemplo de nós ou ligações),

podem ser usadas placas de reforço interiores conseguindo-se uma rigidez da

ligação maior. Essas placas são introduzidas na madeira sã, unidas por resina

epoxidica. No caso de a ruptura da estrutura estar na origem de podridões, então

retira-se essa zona, podendo ficar à vista numa largura nunca superior a cinco

vezes a espessura da placa, em que o comprimento de amarração iniciaria a partir

da largura igual à altura da placa, conforme se observa na figura III.6-b. Outra

alternativa seria a colocação de varões de reforço, em que o procedimento seria o

mesmo.

(a) (b)

Figura III.6 – Colocação de peças diagonais em madeira apoiadas na parede para reforçar o

pavimento de madeira (a), reforço de uma viga de madeira com placas de reforço (b) [6,

11] - Nas peças de madeira de grandes dimensões é inevitável a existência de fissuras de

secagem. Geralmente nestas situações são usados varões inclinados (ângulos entre

20 a 30º), colados com argamassas epoxidicas sem cargas, sendo as fissuras

preenchidas também com esta argamassa (figura III.7-a). Outra possibilidade seria

Comprimento de amarração -l

> 5t > hp

hp

t



a introdução de armadura constituída por varões de resina epoxidica reforçados

com fibra de vidro ou cabos de aço, formando uma estrutura articulada triangular

colada à madeira com resina epoxi injectada (figura III.7-b).

Figura III.7 – Reparação de fissuras através de varões inclinados (a), ou armadura triangular (b)

colada com resina epoxí [2,6].

- Muitas vezes os pavimentos encontram-se superficialmente danificados devido a

infecções originadas pelos insectos da família dos cerambicideos. Nesses casos,

remove-se a zona danificada e retoma-se a secção original através de conectores

(metálicos, de aço, ou varões de poliéster reforçados com fibra de vidro) colados

na estrutura original com argamassa epoxidica (com elevada percentagem de carga

para aumentar o módulo de elasticidade e reduzir a quantidade de resina), como se

pode observar na figura III.8-a.

- Reforço com armadura longitudinal de resina reforçada com fibras de carbono

colada à madeira com resina epoxidica. Geralmente é usada em peças de madeira

submetidas a esforços de tracção, pelo que devem ser aplicadas na zona inferior da

secção da peça, podendo ser colocada na direcção horizontal ou na direcção

vertical (figura III.8-b).

- Quando a secção das vigas da estrutura do pavimento é insuficiente face às

condições de carga e deformação, pode-se aumentar a secção mediante a

colocação de madeira lamelada colada ligada à existente através de varões de fibra

(b)

h

h/22h α h

Planta

Alçado

(a)



de vidro, ou pregos ou parafusos. A madeira nova deverá ter sempre um teor de

humidade da ordem de grandeza do teor de humidade da madeira original (figura

III.8-c).

(a) (b) (c)

Figura III.8 – Reconstrução da superfície superior de um pavimento de madeira com argamassa epoxidica

reforçada com varões de fibra de vidro (a), reforço da estrutura de madeira com argamassa

epoxidica e varões de fibra de carbono (b), reforço da secção da estrutura do pavimento com

madeira ligada à existente com conectores metálicos (c) [6, 11].

- Quando se pretende manter a estrutura de madeira de um pavimento que se

encontra com grande deformação, poderá ser realizada uma placa de betão

superiormente unida por pregos (figura III.9-a). Outro exemplo seria o reforço dos

pavimentos com betão e madeira em que a madeira reage aos esforços de tracção e

o betão aos esforços de compressão. A capacidade resistente de carga pode

aumentar no dobro, a rigidez à flexão também aumenta (cerca do quádruplo), e o

comportamento acústico melhora consideravelmente.

Em relação às uniões destes dois materiais, podem ser usadas cavilhas, pregos,

varões de aço dobrados unidos à madeira com resina epoxidica ou leitada de

cimento de baixa retracção. Os elementos de fixação mecânica devem ser

colocados obliquamente ao plano e nas duas direcções opostas, para serem

submetidos a esforços axiais (de compressão e tracção), conforme se pode

observar na figura III.9-b. Ou elementos de ligação de superfície que transmitem

maior rigidez da ligação (figura III.9-c). Ou ainda usando ligações coladas, cuja

rigidez da ligação é maior do que as anteriores, através de estruturas ou placas de

aço unidas à madeira com argamassa epoxidica.

e ≥ 6m

e=6cm



(a)

(c)

(c)

Figura III.9 – Substituição da superfície de um pavimento de madeira danificado por uma placa de betão

ligada por conectores mecânicos dispostos obliquamente (a), ou por conectores metálicos

superficiais (b-c) [6]

- Outro tipo de intervenção seria mediante a utilização de tirantes metálicos,

permitindo o aumento da inércia das peças, ficando o tirante traccionado e a viga

comprimida. Têm o inconveniente da amarração aos extremos da peça, por vezes

ser complicada. Outra solução seria a colagem de madeira lamelada na zona

inferior ou lateral da secção da viga, ou ainda pela colocação de uma chapa

metálica ou de material compósito, na zona traccionada da mesma (figura III.10).

(a) (c)

Figura III.10 – Reforço das vigas deformadas com auxílio de tirantes metálicos com esticadores de aço

(a), ou por intermédio de lâminas de madeira coladas (b), ou ainda com chapa metálica ou de

materiais compósitos colados (c).

(b)

(b)



As intervenções efectuadas ao nível de pilares de madeira podem ser realizadas do

seguinte modo:

- Muitas vezes a base dos pilares de madeira encontra-se danificada, pelo que a

solução mais económica seria substituição integral do pilar. No caso da hipótese

anterior não ser possível, a base do pilar pode ser substituída por betão, ou por

perfis metálicos, ou por próteses com argamassas epóxicas (no caso do cerne não

estar afectado), ou reforço com varões colados com argamassa epoxidica (sendo

preferível coloca-las obliquamente para evitar a sua exposição ao meio ambiente),

ou ainda o reforço com varões de aço colados argamassa epoxidica com

implementação de uma peça nova de madeira.

Intervenções, a realizar ao nível das estruturas de madeira das coberturas:

- Os apoios das madres pode ser reforçado com próteses de argamassa epoxidica,

e/ou varões de reforço (descrito anteriormente).

- A ligação entre a perna e a linha de uma asna, e todas as ligações podem ser

reforçadas, também com argamassa epoxidica, placas de aço e varões de reforço

(figura III.11).

Figura III.11 – Reforço das ligações da estrutura de madeira de uma asna da cobertura, utilizando

varões de aço ou de material compósito [6].

- As resinas epoxidicas de baixa viscosidade são usadas pela injecção por pressão

nas ligações fissuradas, das estruturas de madeira.

- No preenchimento das fissuras ou juntas de madeira pode ser usada argamassa

epoxidica de elevada viscosidade.

- A linha das asnas pode ser reforçada com empalme denteado de nova peça de

madeira ligada à existente por braçadeiras metálicas e varões de reforço colados



com argamassa epoxidica. Esta ligação está submetida ao corte simples com

incremento de 20% no aumento da resistência por se tratar de uma ligação colada

(figura III.12-a).

- Quando a linha de uma asna empalmada por meio de pernos, sofre sobretensões,

então reforça-se a peça através da colagem de varões de reforço com argamassa

epoxidica, colocados simetricamente e obliquamente, conforme se apresenta na

figura III.12-b.

- Nos casos em que as pernas da asna se encontram com secção reduzida face aos

esforços aplicados, o reforço pode ser efectuado pela ligação de peças de madeira

dispostas lateralmente à original, colada com argamassa epoxidica (figura III.12-

c). Outra solução seria a colocação de tirantes metálicos que permitem a redução

das deformações da peça em causa, e melhoram o estado de tensões na madeira

(figura III.12-d).

(a) (b) (c)

(d) Figura III.12 – Linha da asna reforçada por meio de um empalme colado com pernos e com braçadeiras

metálicas (a), linha reforçada com empalme longitudinal e pernos oblíquos colados (b),

ligação entre perna e linha reforçada com peças de madeira dispostas lateralmente (c), tirantes metálicos a impedir a deformação da perna (d) [11]

CAPÍTULO IV

EXPERIÊNCIA NA RECONSTRUÇÃO DO PALÁCIO DO FREIXO

Capítulo IV – Experiência na reconstrução do Palácio do Freixo


IV – EXPERIÊNCIA NA RECONSTRUÇÃO DO PALÁCIO DO FREIXO IV.1 - INTRODUÇÃO HISTÓRICA O Palácio do Freixo é uma das obras emblemáticas que Nasoni executou na cidade do

Porto.

Nicolau Nasoni foi um pintor e arquitecto italiano da última fase do barroco

seiscentista, formado em Siena e Malta. Desenhou e construiu em Portugal vários

edifícios de arquitectura barroca; para além disso, introduziu no norte de Portugal a

pintura de tectos, a talha (mais elaborada) e a ourivesaria.

Nascido a 2 de Julho de 1691, na Villa Toscana de San Giovanni Valdarno di Sopra, foi

o filho mais velho dos nove filhos de Giuseppe Nasoni e Margaretta Rossi. Veio para o

Porto em 1731, chamado pelo Deão Jerónimo de Távora e por Noronha Leme Cernache

(1690-1754), membro de uma família ligada à Ordem de Malta. Casou em 1729 com

Isabel Castriotto que faleceu no ano seguinte, deixando um filho chamado José. Voltou

a casar com Antónia Mascarenhas Malafaia. Viveu com a filha Margarida na «Viela de

Mendes, Rua do Paraizo», freguesia de Santo Ildefonso. Morreu a 30 de Agosto de 1773

e foi sepultado na igreja dos Clérigos, com 82 anos.

Entre 1738 e 1743 esteve em Lamego, onde renovou a Sé Lamecense e desenhou o

chafariz da Senhora dos Remédios. Em Vila Real, desenhou a fachada principal e a

secção central do solar de Mateus.

Entre as obras de Nasoni, destaca-se a igreja dos Clérigos, o palácio do Freixo, e a

reconstrução das «casas nobres de Vandoma», entre outras.

Existe um contrato de 9 de Junho de 1750, entre o Deão, o mestre carpinteiro José de

Sousa Barros e Nasoni. Este contrato refere-se ao acabamento do bloco sudoeste do

Freixo, cuja alvenaria de pedra estava já terminada.

Nasoni aproveitou uma curva do rio Douro (freguesia de Campanhã, lugar do Freixo),

criando no espaço terraços em dois níveis de altura que são característicos da paisagem.

Os terraços limitam a propriedade por muros com guaritas que evocam as muralhas da

ilha-fortaleza de Malta, habitada pelos irmãos do Deão; o nicho do belvedere do terreiro


118 Construções Antigas de Madeira: experiência de obra e reforço estrutura

da entrada apresenta ornatos de pedra alusivos aos troféus militares de Malta e da

Turquia de Deão Jerónimo de Távora.

Uma das características do imóvel é a porta central do primeiro andar que remete a uma

passagem abobadada no interior da mesma. A casa tem 31,90m x 27,40m de área e uma

arquitectura algo complexa em que o espaço surge condicionado pelas características do

terreno onde está implementado, possuindo desse modo dois andares e meio, como se

observa na figura IV.1. A fachada sul (figura IV.2), virada ao rio, possui uma imagem

de um golfinho (símbolo dos Távoras) e escadas exteriores em granito com balaústres.

A fachada nascente (figuras IV.3 e IV.4) contém uma escadaria exterior com um lanço

interior, que comunica com a passagem central existente no rés do chão e conduz à sala

principal, decorada com as pinturas de Nasoni, no primeiro andar. A fachada poente

(figura IV.5) com dois pisos, possui três janelas com sacadas de pedra, trabalhadas com

base nas pinturas de Nasoni. Todas as fachadas são unidas por torreões, que quase

desaparecem na fachada norte, devido ao desnível do terreno e à existência de dois pisos

nesta ala [1].

Figura IV.1 – Desenho axiométrico das fachadas sul e nascente [1]



Figura IV.2 - Fachada sul (1749- 1754) [1] Figura IV.3 – Sacada da fachada nascente [1]

Figura IV.4 – Fachada nascente e norte [1] Figura IV5 – Fachada poente (1883) [1]

Em 1754 deu-se a morte de Deão, ficando donos do solar vários membros da família

Távora e Noronha, até 1850. Nessa altura, a propriedade foi vendida ao primeiro Barão

do Freixo (António Afonso Velado), comerciante portuense enriquecido no Brasil, que

recebeu o título de Visconde em 1870 e mandou substituir o brasão dos Távoras pelo

seu. Como o edifício já se encontrava em estado degradado fizeram-se obras que

descaracterizaram todo o seu interior (nomeadamente os tectos pintados por Nasoni).

No exterior, as paredes foram revestidas por placas de ardósia.

Entretanto a quinta foi cortada pela Estrada Nacional EN108 e foi ladeada por altos

edifícios comerciais. O Palácio passou a pertencer à Companhia de Moagem Harmonia,

que teve a sua quota parte de estragos no edifício; a cheia de 1909 também contribuiu

para a sua degradação.

O Palácio foi classificado como Monumento Nacional pelo Decreto Lei de 1910-6-16,

inserido na Zona Especial de Protecção, estipulada pelo diploma legal do Diário do

Governo, 2ª série, n.º79 de 1949-4-6.



Em 1984 deu-se a aquisição do palácio pelo Estado (Dec.Lei n.º344 – A/83 pela

Secretaria de Estado das Obras Públicas).

Após o incêndio de 1986, executaram-se obras ao nível das fachadas, coberturas,

caixilharias (substituição por madeira de Câmbala) e jardins. Em 1987/88 procedeu-se à

remoção do revestimento em ardósia, obra promovida pela Direcção Geral de Edifícios

e Monumentos Nacionais [2].

Actualmente o Palácio foi reabilitado como futura sede da Agência para a

Modernização do Porto, S.A., com adaptações às futuras funções de espaço público,

para recepções oficiais e fins culturais. A intervenção foi feita ao nível das coberturas,

tectos, paredes, pavimento e arranjos exteriores.

Saliente-se que no tratamento de conservação e restauro foi fundamental ter

conhecimento dos materiais construtivos e ornamentais usados, a implantação do

edifício e sua função.

Foi dada prioridade à salvaguarda de todos os elementos em situação crítica,

minimizando a intervenção a efectuar. Assim, houve a reciclagem de materiais retirados

da obra, tendo-se explorado o prolongamento máximo do ciclo de vida dos mesmos,

através da sua aplicação em próteses, reintegrações, etc.

Tentou-se efectuar a reintegração com carácter reversível, para além das intervenções

terem sido realizadas com materiais da mesma qualidade e da mesma origem, sempre

que possível, havendo a preocupação de distinguir e preservar o original, de modo a não

falsificar o testemunho existente.

De seguida apresentam-se as plantas do edifício (com desmontes e demolições, que

serão descritas ao longo do capítulo) para uma melhor contextualização de toda a

intervenção (figuras IV.6, IV.7, IV.8).



Figu

ra IV

.6 –

Pla

nta

de d

esm

onte

s e d

emol

içõe

s do

piso

–1

e 0

do P

alác

io d

o Fr

eixo

[3]



Figu

ra IV

.7 –

Pla

nta

de d

esm

onte

s e d

emol

içõe

s do

1º e

2º p

iso

do P

alác

io d

o Fr

eixo

, res

pect

ivam

ente

[3]



Figura IV.8 – Planta de desmontes e demolições da cobertura do Palácio do Freixo [3]

IV.2 – INSPECÇÃO E DIAGNÓSTICO NO PALÁCIO DO FREIXO

A fase da inspecção e diagnóstico é essencial para que haja uma boa intervenção ao

nível de recuperação e reabilitação, pelo que em seguida se descreve o Palácio do

Freixo antes da intervenção realizada.

IV.2.1 – Paredes e pavimentos

Esta fase inicia-se pela observação macroscópica do edifício e das suas patologias,

baseada na experiência técnica em casos semelhantes. A aplicação de luz rasante

permite verificar a existência de empenos superficiais e destacamentos de pinturas. A

incidência de feixes de luz ultra violetas permite verificar a existência de mais do que

uma pintura sobre o suporte. A observação com micro lupa e com aparelhos analíticos



portáteis (termohigrómetro digital) permite inspeccionar as madeiras e as paredes. Estas

técnicas de análise foram complementadas com outras análises, que forneceram dados

sobre:

- quantidade, qualidade e origem dos sais presentes no solo;

- composição química e características físicas/mecânicas do granito;

- composição e estado de conservação das argamassas reconhecidas como

originais;

- composição e estado de conservação das massas de estuque pertencentes ao

estuque ornamental;

- pigmentos e ligantes usados nas pinturas;

- estado de conservação da madeira.

As deformações que se observavam na estrutura, poderiam estar relacionadas com as

vibrações e trepidações provocadas pelo tráfego viário na E.N.108; pelo enraizamento

de árvores; pela desagregação dos muros de suporte dos patamares poente-sul; e por

deficientes intervenções de reabilitação.

As humidades mais frequentes no edifício foram as resultantes das infiltrações por

capilaridade através das fundações, verificando-se maior degradação da parede da

fachada norte, possivelmente devido a uma deficiente drenagem das águas subterrâneas.

Também as várias cheias a que o mesmo esteve sujeito (tendo sido a mais relevante no

ano de 1909) tiveram fortes consequências na presença de água do edifício.

Uma das possíveis origens das eflorescências existentes no edifício, poderiam estar na

consequência da existência de campos de cultivo a norte do palácio, pela utilização de

fertilizantes e pesticidas. A poluição atmosférica devida à proximidade da E.N.108,

também poderia ter tido o seu contributo, através da incrustação de poeiras ou de

partículas pequeníssimas, leves e estáveis em suspensão no ar, tais como as partículas

provenientes da combustão, a sílica, o carbonato de cálcio, os cloretos e os sulfatos de

metais alcalinos oriundos do solo. A influência da mistura da água do rio com a do mar,

nos períodos de maré cheia, ou até mesmo a utilização de pigmentos de terra natural na

pintura tradicional (pintura a fresco), também constituem outras origens deste tipo de

degradação.



Foram encontrados, na fachada poente e muro norte, cedências a nível estrutural na

alvenaria de pedra.

Verificaram-se degradações das argamassas dos revestimentos exteriores e interiores

(figuras IV.9 e IV.10), devido à aplicação de argamassas de cimento com consequentes

retenções das humidades.

Figura IV.9 – Reboco das paredes da sala 17 [3] Figura IV.10 – Reboco das paredes da sala 28 [3]

Na inspecção efectuada ao edifício, foram detectados, em diversos locais do piso 0 e 1,

madeiras que apresentavam sinais de danos provocados por algas, roedores e pombos,

fungos (podridão cúbica), carunchos e térmitas. A infestação apresentava-se muito

desenvolvida, consequência das condições favoráveis à propagação destes organismos,

humidade, temperatura, etc., contribuindo para a diminuição das propriedades de

resistência, de rigidez e físicas.

Os pavimentos em madeira encontravam-se alterados devido aos factores de degradação

descritos no parágrafo anterior. Na figura IV.11, pode ser observado o estado de

degradação que se encontravam as estruturas e os revestimentos de madeira de alguns

pavimentos do Palácio do Freixo.



(a) (b)

(c) (d)

Figura IV.11 – Estrutura do pavimento da sala 13 (a) e sala 16 (b); pavimento do salão nobre (c) e da sala

19 (d)

Os rodapés, lambrins, ombreiras e padieiras eram realizados geralmente em madeira de

pinho, apresentando suporte alterado e envelhecido devido à acentuada proliferação de

podridão cúbica, principalmente nos locais adjacentes ás fachadas exteriores (figura

IV.12).

Verificou-se a existência pontual de rodapés em cimento (salas 24 e 25).

As superfícies dos lambris aparentavam razoável estado de conservação, consequência

das várias camadas de tinta existente.

(a) (b)

Figura IV.12 – Lambrim deteriorado em madeira da sala 27 - salão nobre (a); aros, portadas de janelas e

rodapés deteriorados em madeira da sala 2 (b)



As portas e portadas mais recentes eram em madeira de pinho e as mais antigas

(portadas, portas exteriores e algumas portas interiores do rés do chão) em

madeira de castanho. No primeiro piso verificou-se que todas as portas foram

aumentadas em altura e substituídas por madeira de pinho.

As portas apresentavam as seguintes características: um suporte lenhoso

envelhecido (películas cromáticas e betumes alterados), desidratado, por vezes

inexistente devido às degradações biológicas, físicas (figura IV.13), e mecânicas

tais como a existência de emendas inadequadas que comprometiam a estrutura e

rigidez, implicando uma consequente perda de isolamento térmico e acústico.

As ferragens encontravam-se degradadas devido a fenómenos de corrosão.

(a) (b)

Figura IV.13 – Porta interior da sala 14, da fachada norte (a); janela exterior da sala 14 (b)

No salão nobre (figura IV.14) as molduras e o varandim eram executados em madeira

entalhada com acabamento a ouro fino. Os rodapés e outros elementos em madeira

(portas, portadas e colunas) da sala do salão árabe (figura IV.15), apresentavam pintura

decorativa marmoreada e outros acabamentos policromados a imitar a madeira, com o

mesmo tipo de patologias das acima descritas.

(a) (b)

Figura IV.14 – Parede nascente (a) e poente (b) do salão nobre



(a) (b)

Figura IV.15 - Parede poente degradada (a); porta e guarnições policromados (b) da sala 23 ou

salão árabe

Nas salas 14, 15 e 16 e respectivos suportes, verificou-se a existência de policromias

murais originais do séc. XVIII; policromias murais originais do séc. XIX figurativas nas

salas 4, 23, 27 e 28 e decorativas; e douramentos no varandim do Salão Nobre (figura

IV.16).

Também se observaram danos irreversíveis nas policromias sobre cantarias de granito

interiores, conforme se localiza em planta na figura IV.17 (a rectângulo mais claro), e

policromias murais originais em ombreiras e padieiras (a rectângulo mais escuro).

Pensa-se que a policromia original era do Séc. XVIII, com possíveis intervenções de

reparação efectuadas antes do Séc. XIX.

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

Figura IV.16 – Pintura mural sobre reboco da sala 16 (a); policromia nas paredes da sala 28 (b), da sala

27(c) e parede poente da sala 23



Figura IV.17 – Planta do piso 1 com localização de policromias [3]

IV.3.2 – Tectos e coberturas

Relativamente aos estuques ornamentais, de acordo com registos antigos, o interior

deveria apresentar um programa decorativo onde a granítica sobriedade Nasoniana

contrastaria com os magníficos exemplares de pinturas a fresco.

Ao longo do tempo, as reformas efectuadas no edifício introduziram tectos em estuque

ornamental de tipologia estilística corrente do séc. XIX, que não apresentavam a mesma

qualidade estética dos tectos anteriores. Os tectos existentes, quase todos desenvolvidos

em abóbadas de esquife, apresentam vários programas decorativos, de acordo com a

sala em questão. Nos tectos e estruturas ornamentais criados certamente por Nasoni,

possivelmente datadas até à segunda metade de 1700, observavam-se estuques onde a

temática e gramática decorativa está presente desde os desenhos Sienenses, às pinturas

de Lamego, da Cumieira, na escultura decorativa da arquitectura exterior em pedra do

palácio, ou na talha. Em todos os elementos do séc. XVIII regista-se o gosto pela época,

tal como se demonstra nas salas 15, 16 (estilo “D. João V” e “Chinoiserie” com motivos

próprios do Oriente, figura 18-a), o tecto liso da sala 18, a sala 22, estruturas

ornamentais da sala 24 (sacristia, elementos do altar e cúpula), a sala 25 (capela) e



pintura mural no primeiro piso. Todos os outros elementos do séc. XIX, presentes em

tectos das salas 1, 2, 3, 4, 14, 19, 28, 23 (salão árabe), assim como em ornamentações

parietais (sala de jantar do piso térreo - sala 4), fazem parte de um programa decorativo

de acordo com os ideais românticos, que se introduziram no Porto com a vitória liberal.

No entanto toda a decoração aplicada não deixa de usar as formas e tipologias herdadas

do neoclassicismo, sobretudo nos enquadramentos emoldurados. Assim o tecto da sala

14 (piso 1, figura IV.18-b), com a estrutura de moldura em mandorla, tão corrente no

neoclássico, emoldurada lateralmente por ornatos fitomórficos que preenchem o espaço

trapezoidal da masseira. Apesar do elevado valor técnico de execução, muitas vezes os

ornatos tornam-se duvidosos e ambíguos no seu valor estético, consequência da corrente

do ecletismo decorativo do séc. XIX, tantas vezes descaracterizado e sem compromisso

estilístico [4].

(a) (b) Figura IV.18 – Tecto em estuque, com motivos orientais na sala 16 (a) e tecto da sala 14 (b)

Devido ao abandono a que o edifício esteve sujeito, e aos factores externos, tais como o

incêndio de Junho de 1986, verifica-se a destabilização e degradação dos diferentes

níveis do suporte das estruturas em estuque ornamental. Ao longo do tempo, a secagem

e a contracção dos estratos acompanhada de deformação e instabilidade das estruturas

de madeira, bem como as vibrações e trepidações, conduziram a um nível de

desagregação e desconsolidação que se foram acentuando. Esta situação confirmou-se

com a existência de fendas profundas, e deformações das massas de suporte. Em

consequência do elevado teor de água envolvido, as bolsas de desagregação

aumentaram até aos limites de resistência das massas de suporte, originando

destacamento e arrastando consigo os ornatos. Nessas zonas observava-se (figura IV.19)

o apodrecimento das estruturas de fasquio (com contaminação biológica e algas



unicelulares, tanto das massas como dos suportes em madeira), e em casos extremos, o

seu desaparecimento e até mesmo o colapso do vigamento de madeira para suporte.

(a) (b)

(c) (d) Figura IV.19 – Degradação dos tectos das salas,13 (a), 17 (b), 23 (c) e 19 (d)

No tecto da sala 15 observavam-se espaços vazios lobulados que certamente continham

no seu interior pinturas sobre um suporte de tela, pois continham as cavilhas de fixação

em madeira.

As sancas originais executadas sobre um suporte fasquiado, por estarem em contacto

com as paredes resistentes com elevados teores de humidade e consequente degradação

biológica, apresentavam-se muito alteradas (figura IV.20). A madeira original usada na

estrutura das cornijas das salas 15 e 16 foi analisada pelo Centro Tecnológico das

Industrias de Madeira e Mobiliário (CTTIM). A madeira usada era essencialmente o

pinho, com cambotas maioritariamente em castanho e ainda presença de elementos em

carvalho.

Figura IV.20 – Tecto degradado da sala 15 (cornija e sanca destruída)



Na capela, os estuques do altar eram executados sobre suportes em alvenaria de pedra,

com nichos criados com pedaços de barro cozido, pedras de pequena dimensão e

argamassa de saibro e cal. As colunas eram constituídas por madeira fasquiada (figura

IV.21 - a).

A degradação foi essencialmente devida a xilófagos e fungos, associados a fenómenos

de eflorescências (salitre) originadas pela acção da humidade ascendente a partir da

parede Norte, produzindo tensões que conduziram à escamação e desagregação dos

materiais de suporte. O tecto em masseira degradado pelos mesmos factores, é decorado

com anjos e estrelas, não originais, desajustado com a estrutura ornamental original -

lanternim – criada por Nasoni (figura IV.21- b, c, d).

O lanternim foi o único elemento que não teve alterações estruturais posteriores. É

constituído por uma estrutura de madeira, tipo gaiola, sobre a qual apoia uma estrutura

de fasquio, para o suporte dos elementos ornamentais e escultóricos em estuque. A

composição da estrutura da cúpula está representada na figura IV.21-c. Toda a estrutura

apresentava-se degradada, podendo a todo momento ruir.

(a) (b) (c)

Figura IV.21 – Altar degradado da capela (a), tecto masseira em estuque degradado da capela (b), cúpula

do lanternim da capela (c),



(d) Figura IV.21 (continuação) – Reverso da cúpula da capela (d)

Ao nível das coberturas, pôde-se constatar que estas se encontravam em grande estado

de degradação, possuindo um deficiente sistema de drenagem das águas pluviais,

constituído por gárgulas em cobre onde desaguavam tubos de queda de zinco (colocados

posteriormente) com vedações ineficientes. O revestimento cerâmico, constituído por

telha Marselha, era aplicada com argamassa de cimento, apresentava fracturas e lacunas,

consequência das infiltrações ocorridas.

A estrutura de madeira em castanho foi alvo de intervenção em 1986 pela Direcção

Geral de Edifícios e Monumentos Nacionais, tendo sido usada madeira de sobreiro e

forro em platex – salas 18, 19, 26 (tecto em estafe), 27 (figura IV.22), e torreões (figura

IV.23).

Figura IV.22 - Lanternim do salão nobre (sala 27) Figura IV.23 - Estrutura de um dos Torreões

Verificou-se o mau estado de conservação, constatando-se as seguintes anomalias:

- os torreões apresentavam uma estrutura desajustada à época, tal como se

observa na figura IV.23. O único torreão que manteve as suas características

foi o torreão da sala da capela, talvez pela estrutura que continha no seu

interior (varandim em madeira tipo gaiola). Todos os torreões, à excepção do

torreão Norte/Oeste que foi o primeiro a ser desmontado, apresentavam

Parede da cúpula Tábuas de pinho entre as cambotas

Cambotas em madeira de castanho e carvalho Tábua macheada em madeira de pinho

Barrotes em madeira de pinho

Abertura seistavada em madeira de castanho Fasquio em madeira de castanho



como revestimento exterior uma chapa de chumbo com cerca de 4mm de

espessura;

- a estrutura nova resultante de um possível reforço de emergência “estava

desajustada”, verificando-se a possibilidade dos elementos de madeira terem

sido oriundos de outras obras;

- os elementos de madeira queimados no incêndio não foram removidos

(sobrecarga da cobertura), conforme se observa na figura IV.24;

Figura IV.24 - Fotografias da estrutura da cobertura do Salão Nobre

- verificou-se a deterioração da estrutura, tal como ilustrado na figura IV.25;

Figura IV.25 - Estado de degradação acelerada da estrutura de madeira.

- as estruturas de suporte, como é o caso das asnas, encontravam-se, em alguns

casos, incompletas (figura IV.26);

Estrutura queimada

Estrutura nova



Figura IV.26 - Alguns dos elementos estruturais das coberturas, neste caso asnas, já não desempenhavam

a sua função. A fotografia da direita representa a estrutura de cobertura da sala 16, onde se

encontravam cabos de aço a segurar a estrutura do tecto.

- existiam zonas onde foi aplicado cimento como forma de remate, como se

verifica na figura IV.27 (as zonas onde teve que efectuar-se uma calda de

betão de regularização e nivelamento estão representadas a preto). A madeira

do frechal da sala 26 foi substituída por madeira de carvalho, com secção

12x7cm;

Figura IV.27 - Planta de levantamento da estrutura da cobertura IV.3 - METODOLOGIA DE INTERVENÇÃO

Cabos de aço



Fez-se uma recolha dos materiais/peças caídas em todos os sectores do Palácio, com a

devida identificação através da fotografia e de documentação gráfica.

As operações de desmonte foram também tiveram o mesmo tipo de tratamento acima

referido, de modo a que houvesse a garantia da recolocação aquando da montagem dos

elementos.

Com o intuito de realçar o carácter de Monumento Nacional do Palácio do Freixo, foi

decidido desviar a E.N. 108 com um novo traçado da estrada marginal que incluiu um

viaduto e melhoramentos da via existente, permitindo a junção do Palácio com um

Parque. Desta forma diminui-se também as trepidações/vibrações que pudessem afectar

o edifício.

Realça-se, que esta medida apenas foi concretizada no final das intervenções de

reabilitação do edifício, que se detalham neste sub-capítulo.

IV.3.1 – Ventilação e drenagem do Palácio do Freixo Foram efectuadas sondagens com o objectivo de se observar a fundação das paredes

interiores e exteriores, permitindo concluir que não se tratava de um problema de águas

freáticas, mas sim humidade de paredes em contacto com o terreno.

Executou-se uma drenagem periférica (tendo sido também realizada nos pátios

interiores), com impermeabilização e ventilação da parede enterrada a Norte. O traçado

executado da rede de ventilação do Palácio está indicado nas figuras IV.28, IV.29,

IV.30 e IV.31.

Foram impermeabilizados os pavimentos em contacto com o terreno, (salas 1 e 5) cujo

revestimento é em madeira de carvalho, com tela em PVC.

Na parede norte (rés do chão) foi ainda executado, nas salas 9 e 10, uma forra de

alvenaria de tijolo 11, impermeabilizada na base com o objectivo de diminuir o risco de

degradação do reboco.



234

5

6

12A

12B

12D

12H

8 9

12

12C

D

C

A

B

G

12

7

C

C

1

11

34

3233

35

G

10

Figura IV.28 – Planta de localização do traçado da ventilação do pavimento térreo [3]

(a) (b)

Figura IV.29 – Corte do dreno de ventilação periférico interior - alçado nascente/poente (a), corte

da drenagem interior da parede norte do Palácio [3]

Manta drenante – “Enkadrain Delta PT”

Rede espinhaço 20/10

Reboco

Azulejo

Geodreno 50mm

Parede de granito

Alvenaria de blocos

Regularização, geotêxtil, tela PVC, geotêxtil

Brita

Geotêxtil

Manilha de betão 300mm i=1%

Coxim de betão, B20



Figura IV.30 – Pormenor do corte nascente-poente da ventilação interior do Palácio do Freixo [3]

(a) (b)

Figura IV.31 - Pormenores do pavimento dos pátios interiores (a) e dreno interior nas zonas de

serviço (b) [3]

IV.3.2 – Desinfestação das madeiras ao nível do piso térreo

Na desinfestação de térmitas subterrâneas (Recticulitermes Lucifugus), em todos os

contornos das bases das paredes, interna e externamente foi executada uma barreira

anti-térmita. Essa barreira foi executada por meio de uma vala com profundidade 25 a

40cm onde foi inserida uma calda de Sarpa Dt e água (0.85lts de Sarpa Dt em 100lts de

Ligação da drenagem interior através de caixa ventilada

Geotêxtil

Manilha de betão 300mm, i=1%

Coxim de betão, B20

Grelhas em granito

Areão

Brita

Pintura “Flintkote”

Tout-venant, 20cm

Traço seco, 5cm

Pavimento de pedra

Geotêxtil

Tubo de betão perfurado, 200mm

Tela de PVC e geotêxtil

Argamassa, 10cm

Terreno compactado



água; tendo sido aplicado cerca de 6lts por metro linear de solo) sendo posteriormente

aterrada com o mesmo material da vala misturado com a referida calda. Na figura

IV.32, a cor de rosa está representada a barreira anti-térmita exterior, a azul a barreira

anti-térmita do piso –1 e, a cor de laranja, ao nível do piso térreo.

Figura IV.32 - Planta de localização da barreira anti-térmita [3]

IV.3.3 – Intervenção efectuada nos pavimentos do edifício

A intervenção efectuada nos pavimentos do edifício inclui as seguintes tarefas:

- Limpeza e remoção de acumulações de entulhos, dejectos e de sujidade para

exposição da estrutura a tratar;

- Registo e identificação dos elementos a desmontar, de acordo com o

levantamento fotográfico existente;

- Avaliação do estado de conservação dos elementos removidos e da estrutura

de assentamento do soalho, recorrendo a sondagens da capacidade resistente.

Definição de elementos a recuperar e substituir.

- Higienização e saneamento através da remoção de material lenhoso não

resistente.

- Desinfestação dos elementos a substituir e a recuperar;

- Consolidação e estabilização de fendas e fissuras profundas, nos elementos

recuperáveis com solução concentrada de resina acrílica e serrim. A serradura

foi desinfestada;

- Consolidação dos elementos recuperáveis através do reforço da capacidade

resistente da estrutura, de forma a reabilitar as suas características mecânicas,

funcionais, dimensionais e estéticas, através de:

a) reintegrações com novos elementos de madeira, igual à original;



b) Impregnações sucessivas de resinas acrílicas nas zonas afectadas pela

podridão ou pelo ataque de insectos, preenchendo os vazios

correspondentes à perda de material associado a esses ataques,

conferindo capacidade de consolidação.

- Substituição de elementos não recuperáveis por elementos de idênticos ao

original, em madeira de carvalho ou castanho, devidamente desinfestados.

Na estrutura de apoio a substituir foi usada madeira de pinho pré-imunizado.

- A última tarefa consistiu no afagamento dos pavimentos, tratamento de

juntas e acabamento com três demãos de cera virgem.

O pavimento da sala 16 foi um dos pavimentos que por ter tido uma intervenção

diferente será descrito em seguida, os restantes pavimentos encontram-se descritos no

ponto AI.1 do Anexo I.

A estrutura de madeira que suporta o soalho da sala 16 era recuperável, com excepção

de duas das vigas estruturais que por se encontrarem degradadas na zona da entrega na

fachada sul e suportarem o tecto em estuque da sala 4, foram reforçadas. A técnica

consistiu na substituição da madeira degradada por madeira nova, na zona onde havia

perda de secção, unida de topo com auxílio de material compósito impregnado in situ –

manta da MBT. A superfície da madeira foi cuidadosamente limpa e consolidada tendo-

se aplicado um primário da MBT MBRACE, que após secagem foi envolvida por faixas

de mantas de carbono (manta pré-impregnada flexível de CFRP, com comprimento das

mantas foi de aproximadamente 60cm e 12,5cm de largura), no sentido longitudinal das

vigas (em quatro lados - superior, inferior e lateralmente) e nas extremidades,

impregnadas com um adesivo do tipo epoxídico bicomponente, conforme se observa na

figura IV.33.

Figura IV.33 – Reforço de vigas de madeira com fibras de carbono da sala 16 [5]



IV.3.4 – Procedimento de intervenção efectuada, nas portadas (madeira de castanho),

portas, rodapés, lambris, ombreiras e padieiras (em madeira de pinho)

Os procedimentos adoptados nesta intervenção foram os seguintes:

- Registo e identificação dos elementos desmontados;

- Desmonte de ferragens e elementos a tratar e /ou substituir;

- Revisão e correcção da globalidade da estrutura;

- Higienização, sanitização por processo mecânico cuidado;

- Desinfestação com Axil Prim, tanto nas paredes como no tardoz das peças

de madeira;

- Consolidação e estabilização de fendas e fissuras através do método

descrito no subcapítulo IV.3.7.3;

- Reforço da capacidade de resistência dos elementos de madeira através da

substituição de elementos danificados. Os cortes foram executados com

terminações biseladas para o entalhe de novas peças (figura IV.34).

Pontualmente, a operação foi complementada com impregnações

sucessivas de resinas acrílicas nas zonas afectadas da madeira pela

podridão;

- Recuperação das ferragens através de limpeza mecânica delicada para

remoção de tintas, sujidade da corrosão etc., seguida de estabilização da

corrosão por aplicação de um inibidor (emulsão acrílica à base de taninos);

- Montagem das ferragens e dos elementos de madeira na sua localização

original de acordo com o levantamento fotográfico realizado. Acabamento

da superfície de madeira com pintura a tinta de óleo;

- Os caixilhos exteriores, foram executados de novo, em madeira de castanho

com acabamento a tinta de óleo. Os cremones foram executados em latão.

Figura IV.34 – Recuperação das portas existentes do Palácio do Freixo



IV.3.5 - Estuques ornamentais

Os tectos em estuque ornamental foram executados pelo processo tradicional,

estruturado numa sucessão de suportes, que se desenvolvem a partir de vigamentos de

madeira da cobertura e de assentamento do pavimento sobreposto à sala. Os suportes

dos tectos estucados são constituídos pelas ripas de fasquio cujas medidas, afastamentos

e madeira foram colocadas, nas zonas em falta, idênticas ás existentes, pregadas á

estrutura principal de madeira através de parafusos em aço inox. Os primeiros estratos

de argamassa são fixados por meio dessas ripas de fasquio e é composto por saibro e cal

(massa de esboço), ao que se segue a aplicação do segundo estrato, o estucado de gesso

estuque e cal, que após nivelamento constitui a superfície para a recepção dos ornatos

ou de suporte à policromia. As ornamentações nalguns tectos são espatuladas no próprio

local - tectos do séc. XVIII, e na reconstrução de pequenas falhas - enquanto que os

elementos maiores são executadas fora e posteriormente aplicadas no local.

A reintegração foi efectuada através da duplicação dos elementos com carácter

repetitivo, apenas do material histórico. Sempre que possível também se realizou o

tratamento pelo reverso dos elementos a restaurar.

O tratamento dos estuques ornamentais dos tectos teve a seguinte hierarquia das tarefas:

a) Tratamento das estruturas de madeira que suportam os tectos

- Exposição do reverso dos tectos, com o respectivo desmonte cuidadoso das

estruturas que impediam esse acesso;

- Limpeza cuidadosa do reverso do suporte dos tectos estucados, para exposição e

acesso às massas e superfície fasquiada, por meio de trinchas e aspiração controlada

de poeiras com aspiradores de baixa densidade (figura IV.35-a);

- Sondagem global para avaliação do estado de consolidação, da capacidade resistente

das estruturas de suporte dos tectos, dos suportes fasquiados e das argamassas

(figura IV.35-b);

- Desinfestação biológica (algas unicelulares verdes e fungos), nas zonas mais

sensibilizadas pela humidade, através de aplicação de biòcida à base de amónio

quaternário (Preventol). A remoção da contaminação através de escovagem da

superfície, com escovas de cerda natural, ligeiramente humedecidas. Caso ainda

ocorresse permanência da contaminação, efectuar-se-ia nova aplicação de biòcida

(figura IV.35-c).



- Definição dos elementos a recuperar, corrigir e ou a substituir;

- Higienização e saneamento através da remoção de material lenhoso não resistente,

remoção de material contaminado, dos elementos da estrutura de madeira;

- Desinfestação com Axil Prim por pincelagem;

- Consolidação e estabilização de fendas e fissuras profundas nos elementos da

estrutura de madeira recuperáveis com resina acrílica e serradura de madeiras duras

e sãs.

(a) (b) (c) Figura IV.35 – Limpeza do reverso de suporte dos tectos estucados (a), avaliação das argamassas de

suporte pelo reverso dos tectos (b), consolidação das argamassas dos tectos pelo reverso

(c)

c) Tratamento das estruturas fasquiadas dos tectos e das massas de suporte das

ornamentações:

- Limpeza dos fasquios com trinchas e/ou aspiradores de baixa intensidade;

- Sondagens de avaliação da capacidade resistente das estruturas fasquiadas e das

massas de suporte;

- Desinfestação com Axil Prim por pincelagem;

- Consolidação dos elementos recuperáveis, através do reforço da capacidade

resistente, por impregnação com resina acrílica a 3, 5 e 10 %, em solvente adequado

(xilol, tiluol, acetona).

- Reposição de suportes fasquiados, nas zonas onde existia apodrecimento e/ou

inexistência, com a consequente montagem de elementos em madeira fasquiada,

aparafusados à estrutura do suporte com parafusos de aço inoxidável.

Posteriormente efectuou-se a reintegração de todas as massas, garantindo-se a

reposição da forma das abóbadas de esquife ou das estruturas tipo masseira.

- Estabilização e consolidação efectiva da estrutura de suporte - fasquio e massas -

através da aplicação de manta consolidante. Esta manta foi executada com sisal



enrolado em ninho e mergulhado em massa de gesso (1 volume de gesso: meio

volume de água), sendo aplicada sobre o reverso dos suportes, em que as massas do

suporte ficam impregnadas com a goma libertada a partir da reacção da manta

conforme se verifica na figura IV.36-a. Esta operação é fundamental para garantia

da estabilização do suporte, impedindo possíveis movimentos complanares entre os

estratos. A manta foi executada com adição de biòcida que impede

desenvolvimentos biológicos, através da adição de sais de estanho e de óxido de

zinco, conhecidos pelas suas propriedades antissépticas ou, eventualmente, através

da aplicação de amónio quaternário. Deve-se efectuar sempre ensaios de reacção dos

produtos a aplicar, antes de se realizar o trabalho. O sisal terá a garantia de ausência de contaminação biológica, devido a impregnação

em biòcida adequado, por exemplo à base de amónio quaternário, ou através de

exposição temporizada a ultra violetas, a efectuar em laboratório adequado e

reconhecido.

Esta manta deve ser aplicada sempre, com reduzida espessura de forma delicada e

uniforme. Os barrotes são abraçados por esta manta de 50cm em 50cm, nunca

devendo ser revestidos na totalidade.

A execução desta operação de estabilização foi acompanhada de medições diárias

da percentagem de humidade dos suportes consolidados, em vários pontos de cada

tecto com equipamento analítico portátil -TermoHigrómetro- de forma a registar-se

a evolução da mesma ao longo do tempo.

- Estabilização e consolidação de bolsas de desagregação do suporte, indicadoras do

destacamento das massas de suporte.

A estabilização dimensional e estrutural foi efectuada através da aplicação de

“cravos“, que consiste na abertura de furações com diâmetro não superior a 10 a

20mm, distribuídas na proporção necessária à consolidação da bolsa (figura IV.36-

b).

Nestas furações insere-se uma matriz estabilizadora em massa de estuque e sisal

que, assegurando a ligação entre as camadas suspensas e a manta de consolidação

anteriormente aplicada, permite a readesão dos estratos em destacamento. No caso

específico dos tectos policromados, previamente tomam-se realizam-se as medidas

necessárias de modo a minimizar qualquer dano nas policromias (i.e., prefixação

através da aplicação de um adesivo - álcool polivinilico e faceamentos protectores



em que se utiliza papel japonês - colado com um adesivo compatível com o usado

na prefixação, figura IV.36 - c e d).

Quando as zonas em questão apresentam ornatos, há necessidade de estabilizar

estruturas de maior peso. Esta consolidação é feita com aplicação de “âncoras” em

vez de “cravos“. Poderá ainda complementar-se a operação através da injecção de

material adesivo, habitualmente um polihidrocarbuneto esterificado (figura IV.36- e

e f).

Estas estruturas fazem a ligação à nova manta e podem atingir até 50mm de

diâmetro.

(a) (b) (c)

(d) (e) (f)

Figura IV.36 – Aplicação da manta de consolidação no reverso dos tectos estucados (a); preparação para a

consolidação do tecto da sacristia (b); fixação da policromia do tecto da sacristia om papel

japonês (c) e (d), fixação da policromia do tecto da sacristia com papel japonês (c) e (d);

Preenchimento dos cravos efectuados no tecto da sacristia (e) e (f).

- Reposição de elementos previamente desmontados, com o objectivo de protecção, na

sua posição original. Os elementos serão fixos ao novo fasquiado, com reforço

obrigatório através de fixação à estrutura de madeira de suporte dos tectos, mediante

aplicação de elementos de suspensão em arame de cobre ou parafusos em aço

inoxidável ou mesmo linhadas embebidas em estuque (“cravos”). A fixação dos



elementos ornamentais de forma a assegurar o correcto alinhamento e junção com o

relevo escultórico original foi feito com adesivo de massa de gesso-cola.

Como protecção das peças policromadas, deve previamente ser colocado o papel

japonês e, em cima deste, uma gaze de algodão.

A remoção da gaze de algodão só será efectuada aquando da operação de limpeza da

superfície visível do estuque com cola de coelho ou água, isto é com o mesmo

solvente da solução usado na operação da fixação.

- Reintegração das argamassas de suporte através da colmatação das lacunas de suporte

para repor a estabilidade dimensional, estrutural e estética (figura IV.37 - a e b ).

Executou-se o barramento do intradorso da estrutura fasquiada com a massa de

emboço, tendo sido esta apertada contra os fasquios de forma a dobrar pelo extradorso

e nivelada com um sarrafo. Após a cura adequada, aplicou-se uma massa de emboço

de cal e areia fina, com acabamento sarrafado (figura IV.37 - c e d). Posteriormente,

procedeu-se á execução do estucado a gesso e cal (3 volumes de gesso: 1 volume de

cal) aplicado com colher, palustra e acabado com trincha larga, molhada para garantir

um óptimo acabamento final (figura IV.37 - e). Mediante o trabalho a realizar, o

estucado poderá ser executado só com gesso. A execução dos traços a aplicar em cada

massa e a qualidade / tipo de materiais a empregar foi definida a partir dos resultados

das análises efectuadas, sobre os elementos existentes.

(a) (b)

(c) (d) Figura IV.37 - Nivelamento da estrutura (a) e execução do fasquio do tecto da sacristia (b);

preenchimento com argamassa no tecto da sacristia para reintegração da pintura (c) e (d);



(e)

Figura IV.37 (continuação) - Conclusão da pintura do tecto da sacristia (e)

- Consolidação e estabilização de fendas e fissuras.

As fendas de maior dimensão e que colocavam em risco a estabilidade dimensional

e estrutural do tecto, foram cuidadosamente abertas, com facas de corte, espátulas e

microespátulas. O corte foi feito com entalhe em “cauda de andorinha”, para

garantir maior adesão das massas de preenchimento a aplicar, assegurando a

estabilização adequada das fendas.

A limpeza foi efectuada através de aspiração controlada e de baixa intensidade, de

todas as poeiras, sujidades e materiais soltos, friáveis e incongruentes.

A estabilização das fendas que apresentam largura entre 5 e 10 mm foi realizada

através da injecção de argamassas de consolidação, formuladas a partir das análises

efectuadas (figura 38). As fendas inferiores a 5mm serão apenas consolidadas com

massa de gesso-cola.

Figura IV.38 – Colmatação de fenda na sanca do tecto da sala 14

Foi efectuada a reintegração das juntas de corte dos elementos repostos, de forma a

proceder-se á unificação global das superfícies, através da aplicação das massas de

reintegração anteriormente descritas.

Finalmente, foi concluído o nivelamento e acabamento das superfícies

d) Tratamento dos elementos ornamentais:



- Limpeza cuidadosa das superfícies ornamentais, antecedida da consolidação das

ornamentações que registavam desagregação e eventual pulvurulência.

- Sondagem do estado de consolidação dos ornatos e elementos escultóricos.

- Estabilização e consolidação das estruturas decorativas, através de injecção de

material adesivo acrílico. Na estabilização de estruturas de maior dimensão

(elementos escultóricos), procedeu-se a colagens mais reforçadas, efectuadas com

mistura gesso / gesso-cola. Nestes elementos, foi necessário o uso de ligadores

adicionais que garantissem a fixação (parafusos de aço inox; arame de cobre –

figura IV.39).

Figura IV.39 – Fixação de estruturas decorativas do tecto da sala 14

- Restauro de arestas de ornatos, que apresentavam lacunas de menor importância,

através da aplicação de aguada de gesso muito fina.

- Reposição de estruturas ornamentais ausentes, pela duplicação de material histórico,

através de moldes de acordo com registos históricos existentes.

Neste caso efectuou-se primeiro uma pré-preparação da superfície a reproduzir,

removendo-se pó ou outros materiais aderentes à superfície. A execução/duplicação

foi obtida a partir do vazamento de massa de estuque, de acordo com os diferentes

tipos de moldes, descritos no anexo I (AI.2).

Os moldes devem ser previamente pincelados com descofrante (exemplo: goma

laca). Os ornatos são removidos após um dia de secagem.

No entanto, quando não existiam registos suficientes nos elementos que se

encontravam ausentes foram reintegrados a liso, de acordo com a ética de

conservação e restauro, conforme se observa na figura IV.40.



Figura IV.40 - Reintegração a liso no tecto da sala 14

- Nivelamento e polimento das massas.

- Acabamento cromático dos tectos, através de branqueamento dos mesmos

(formulação de base com gelatina e alvaiade), através dos processos construtivos

tradicionais.

e) Tratamento dos elementos ornamentais previamente desmontados e de fragmentos

recolhidos:

- Os fragmentos recolhidos, foram sujeitos a limpeza primária, muito suave, para

remoção de poeiras e sujidade, através do uso de trincha macia e bisturis. Os

elementos que apresentavam indícios de desagregação e pulverização foram

previamente consolidados.

Sempre que possível foi efectuada uma tentativa de reconstrução dos padrões

ornamentais e parcelas escultóricas ausentes a partir dos fragmentos existentes.

Reposição dos fragmentos, na matriz ornamental do tecto, rematando as juntas de

encosto, seguindo-se o seu nivelamento e acabamento (figura IV.41).

Figura IV.41 - Consolidação do reverso das peças desmontadas do tecto da sala 19

- Nos elementos a desmontar foi necessário uma intervenção mais cuidada. Fez-se

uma pré-fixação pontual das policromias desanexadas do suporte estucado,

seguindo-se de um faceamento duplo com papel japonês reforçado com gaze. De

seguida para assegurar a integridade da peça a desmontar, foi efectuado uma



protecção com papel melinex muito fino, que constitui a barreira limite do

poliuretano expandido utilizado para preencher os vazios da caixa de suporte à peça.

Finalmente, realizou-se o corte das cambotas que sustentam o tecto.

A descrição da intervenção efectuada em cada tecto do Palácio do Freixo encontra-se

apresentada no ponto AI.3 do anexo I.

IV.3.6 - Pinturas originais do séc. XVIII:

A intervenção nas pinturas foi apenas de conservação e restauro passando por uma

reintegração que assegurasse a harmonização e uniformidade de leitura global das

estruturas (figura IV.42). As pinturas originais do Palácio não eram visíveis e só depois

de vários testes e ensaios, é que foram descobertas. Nas paredes, por baixo da

argamassa, havia pintura decorativa que, aquando das obras de beneficiação (final do

séc.XIX), foram pontualmente picadas para permitir a adesão da argamassa. Havia

ainda pinturas nas ombreiras entre vãos das portas, algumas cobertas pelo mesmo

sistema, outras cobertas por um esquadro de madeira revestido a tela com uma pintura

decorativa, que acabaram por ficar à vista.

(a) (b) (c)

(d) (e)

Figura IV.42 – Policromias em ombreiras e padieiras ao nível dos rebocos e de pedra de granito nos

vãos de portas (a-b), pintura mural parede poente sala 16 (c), policromia no tecto do

salão nobre e varandim de madeira (d-e);



IV.3.7 - Coberturas:

Foi executado o desmonte das telhas, ripas e forro em platex permitindo a avaliação do

estado de conservação da estrutura da cobertura, e a subsequente definição dos

elementos a recuperar e a substituir (figura IV.43). Os elementos em madeira de

sobreiro e de castanho que já não evidenciavam capacidade resistente foram removidos.

Uma estrutura nova em madeira de castanho foi aplicada como reforço.

Figura IV.43 – Fotografia da cobertura em geral, aquando do levantamento das telhas

deterioradas

Os lintéis em betão existentes na parte superior de algumas paredes de pedra

permaneceram, por razões económicas, e pela dificuldade de remoção.

Mantiveram-se as águas da cobertura.

Procedeu-se à higienização e sanitização dos elementos de madeira da estrutura, por

processo mecânico delicado, de forma a assegurar elementos sãos com capacidade

resistente.

Previamente realizou-se a limpeza de poeiras sujidades e caliças, para assegurar a

eficácia dos tratamentos de desinfestação efectuados com Axil Prim. A estrutura

recuperada foi impregnada até à saturação com resina acrílica em diversas

concentrações. O modo de preparação da resina acrílica, está descrita no AI.4 do Anexo

I.

A consolidação de fendas ou fissuras profundas foi feita com uma pasta de resina

acrílica e serradura de madeiras idênticas sãs (desinfestadas, para que estivesse ausente

de qualquer tipo de contaminação biológica), necessária à obtenção de pasta uniforme,

homogénea e consistente. Após o preenchimento das fissuras com a resina e durante a

sua secagem, a intervenção foi pincelada com solução de Paraloid B72 a 30% com

Tulueno, para evitar as possíveis retracções. No final, procedeu-se ao nivelamento do

enchimento.



IV.3.7.1 - Estrutura da cobertura das salas 18/19: A estrutura de madeira da cobertura das salas 18 e 19 foi toda desmontada e foi

realizada uma estrutura de madeira de castanho nova (figura IV.44). Essa estrutura é

constituída por uma estrutura principal de vigas de 20cm de diâmetro, afastadas de 3m,

barrotes de secção 10x10 cm2, afastados de 60cm sob forro de madeira de castanho com

1.8cm de espessura, que por sua vez está sob isolamento térmico, ripado e telha

cerâmica (figura IV.45).

A estrutura do tecto foi reaproveitada na zona do estuque da sala 19, o restante foi

executado de novo - cambotas de madeira e elementos decorativos feitos com base em

moldes executados dos existentes, etc., conforme se verifica na figura IV.46.

Figura IV.44 – Planta da estrutura da cobertura das salas 18 e 19 [3]

Parede – aumento em altura de acordo com o projecto

Encastramento na parede

Peças com secção de 10x10 Peças com secção de

20mm



Figura IV.45 – Estrutura da cobertura relativa ás salas 18 e 19 [3]

(a) (b)

(c) (d)

Figura IV.46 – Execução da cobertura das salas 18 e 19 (a); colocação das cambotas para a execução do tecto

(b) Reforço do apoio da cambota na parede de alvenaria de granito existente (c-d)

IV.3.7.2 – Estrutura da cobertura das salas 34, 37 e 38: A estrutura da cobertura da sala 34 foi feita toda de novo, igual e simétrica à sala 38.

Cambotas existentes em castanho

Forro de madeira

Madeira roliça de castanho 20cm diâmetro

15cm

8cm

10cm



A estrutura da cobertura da sala 37 (figura IV.47), foi recuperada pontualmente pelo

reforço de uma ou outra perna. Sobre essa estrutura foram executados travejamentos

pontuais (figura IV.48) para ligação da estrutura da cobertura à estrutura do tecto. O

frechal foi reparado no local, por estar interligado ao tecto a recuperar que lhe é

adjacente. Substituiu-se parcelarmente o frechal com madeira igual à existente e

noutras zonas com resina epóxida com carga de madeira. A cumieira por se

encontrar degradada na zona da entrega à parede, foi substituída e suportada por uns

prumos a poente e nascente.

A estrutura da cobertura da sala 38, toda substituída, era independente da estrutura

do tecto parcialmente substituída.

Figura IV.47 – Planta e corte da cobertura das salas 34 e 37 [3]

Figura IV.48 – Estrutura da cobertura e travejamento da sala 37 após desinfestação

IV.3.7.3 – Estrutura da cobertura das salas 14, 15, 16: A estrutura principal de madeira, de suporte do telhado dos compartimentos 14, 15 e

16 (figura 49), foi recuperada, desinfestada e consolidada. A estrutura secundária foi

quase toda substituída, à excepção de 20% considerada recuperável, tendo sido

alterada a secção (de 8x8cm para 10x10cm) como consequência de em determinadas

zonas o vão exceder os 2m e o afastamento entre as varas ser de 50cm a 60cm



(quando o recomendável era 40cm). O rincão invertido existente foi reforçado com

uma peça de madeira exactamente igual (madeira e secção), aliviando-se desse

modo o peso do telhado na zona de entrega das duas madres superiores, tendo em

conta que o mesmo assentava no tecto de estuque do compartimento 16.

As peças da água localizada a nascente, não se encontravam em condições de

reaproveitar devido ao elevado nível de infestação.

Figura IV.49– Planta e corte da cobertura das salas 14, 15 e 16 [3]

IV.3.7.4 – Estrutura da cobertura da sala 27 (salão nobre): A estrutura em madeira, do tecto e telhado do compartimento 27 – Salão Nobre, foi

recuperada e reforçada. O frechal mais degradado era o virado a sul, tendo sido

desinfestado com Axil Prim e reforçado com próteses de madeira e enchimento

estrutural com resina epóxida com carga de madeira.

Para o nivelamento do tecto no canto sudoeste foi necessário o desmonte da

estrutura do telhado nessa zona de intervenção, devido ao estado do rincão sul/oeste

da estrutura da cobertura. Na intervenção em 1986, por parte da Direcção Geral de

Edifícios e Monumentos Nacionais, reforçou-se a asna com uma viga paralela a

essa, que de certo modo intersectava o extremo do rincão (figura IV.50). Esse

reforço foi posteriormente removido e procedeu-se à substituição total dos rincões

laterais da estrutura do tecto do canto sul/poente, tendo sido esse canto

Legenda:

1 – cumeeira 2 – asna 3 – tectos em gesso 4 – cachorro em pedra 5 - frechal

1

2

34 5 3



reposicionado á cota que inicialmente se encontrava (pois tinha havido uma

cedência de cerca de 15cm). A figura IV.51 apresenta o trabalho efectuado ao nível

de toda a estrutura.

Figura IV.50 – Estrutura da cobertura da sala 27 (salão nobre)

(a) (b) Figura IV.51 - Estrutura do tecto (a) e da cobertura da sala 27 (b)

Foi executado um reforço em estrutura metálica junto à asna e ao lanternim para

descarga dos barrotes, apoiando-se nesta toda a estrutura de acordo com as figuras

IV.52 e IV.53. A estrutura metálica teve tratamento (Unitherm 38091 com acabamento

7854, produtos da TRIA) estável ao fogo com uma duração de 90minutos – EF90.

Rincão a substituir

Asna a substituir

Asna colocada pela DGMEN

Barrotes a substituir Próteses a efectuar Reforço para apoio

Barrotes a substituir Barrotes -enchimento Barrotes a nivelar



(a) (b)

(c)

Figura IV.52 - Planta da estrutura metálica de reforço da cobertura do salão nobre (a), pormenor 1 e 2 da

asna metálica (b),corte longitudinal da estrutura (c) [3]

(a) (b) (c)

(d) (e) Figura IV.53 – Reforço da estrutura da cobertura da sala 27 com perfis metálicos: vista geral (a), perfis

metálicos (b) e (c); estrutura do lanternim (d) e finalmente a aplicação do forro de madeira

(e)

1

2

UNP220

UNP220

IPE200 IPE200

UNP220

1

2



IV.3.7.5 – Revestimentos das coberturas

Foi aplicada telha cerâmica, nova, tipo “canudo” assente sobre isolamento,

conforme se observa na figura IV.54. Todas as telhas foram grampeadas, sendo as

primeiras e últimas fiadas argamassadas com argamassa bastarda de cal gorda,

saibro e areia.

Figura IV.54 - Pormenor do revestimento da cobertura do Palácio do Freixo [3]

Na zona do elevador a cobertura foi executada em chapa de zinco tipo camarinha

(figura IV.55), conforme apresentado em projecto de execução.

(a) (b)

(c)

Figura IV.55 – Esquisso da cobertura na zona do elevador: vista geral (a), pormenor da estrutura em

camarinha (b), corte da estrutura da cobertura (c) [3]

Telha de canal fixa com arame de cobre de 3mm

Taco de madeira de castanho (4x3cm2) fixo com pregos aço inox

Estrutura de madeira existente

Roofmate PT, 4cm

Forro em madeira de castanho (18mm) tratado com Xylofene



E finalmente, os torreões foram reconstruídos de acordo com a figura IV.56, abaixo indicada.

Figura IV.56 – Pormenorização da constituição dos torreões [3]

CAPÍTULO V

EXPERIÊNCIA NO ÂMBITO DAS COBERTURAS DO MOSTEIRO DE AROUCA

Capítulo V – Experiência no âmbito das coberturas do Convento de Arouca


V – EXPERIÊNCIA NO ÂMBITO DAS COBERTURAS DO MOSTEIRO DE

AROUCA

V.1 – INTRODUÇÃO HISTÓRICA A fundação do Mosteiro de Arouca (séc.X) foi atribuída a dois irmãos, Vandilo e Loderigo,

no tempo dos Godos, que venderam em 961 o direito de padroado aos senhores do Vale de

Arouca, D. Ansur e D. Eleva. Estes encarregaram Hermenegildo, abade da Ordem de São

Bento, de estabelecer uma comunidade de frades.

O Mosteiro recebeu Carta de Couto no século XII, definindo o carácter de centralidade do

cenóbio na vida política e administrativa da região. Este foi o primeiro convento dúplice,

fundado no séc. VIII, tendo passado para feminino da Ordem Beneditina, no século XII. Em

1220, a rainha de Castela D. Mafalda, filha de Sancho II, passou o convento para a Ordem

de Cister.

Na época moderna foi reconstruído e ampliado, desde o final do século XVII aos últimos

anos do séc. XVIII.

Em 1886, com a morte da última freira, o Mosteiro foi extinto e todos os seus bens

transitaram para a “Fazenda Pública”. Foi classificado como Monumento Nacional pelo

D.Lei 16-06-1910, inserido na Zona Especial de Protecção estipulada pelo diploma legal do

Diário do Governo, 2ª série, n.º164 de 1960-07-15.

A primeira referência a obras de restauro do Convento de Arouca, pela Direcção Geral dos

Edifícios e Monumentos Nacionais (DGEMN), data de 28 de Fevereiro de 1936, devido a

um incêndio ocorrido no dia 19 de Outubro de 1935 que destruiu toda a ala sul.

No dia posterior à oficialização dessa intervenção, consta-se ter havido um grande temporal

que destruiu parte das capelas existentes na cerca, bem como um dos corpos existente. Esse

corpo afectado, pelo desinteresse em ser preservado, foi demolido, tendo-se perdido parte da

história do conjunto do Mosteiro.

Capítulo V – Experiência no âmbito das coberturas do Mosteiro de Arouca


Do que se consta do Mosteiro de Arouca original apenas existem algumas pedras que foram

aproveitadas numa parede interior.

A tipologia do Mosteiro de Arouca, de arquitectura barroca, planta rectangular, é constituída

por uma igreja matriz, um claustro e dois pátios longitudinais (figura V.1) onde consta terem

existido as antigas celas monásticas.

Figura V.1 – Planta da cobertura do Mosteiro de Arouca [2] Um dos principais motivos pelo qual o conjunto edificado sofreu grande degradação, foram

as desajustadas utilizações associadas aos espaços físicos do convento, com a agravante da

sub-ocupação populacional.

O mosteiro teve diversas ocupações: serviu de habitação aos pobres; de instalação de

correios; teatro; clube recreativo; acolheu a filarmónica local e a indústria regional das

morcelas e do pão de ló; foi residência paroquial e local de cobrança dos impostos

municipais; nele esteve também localizada uma secção da Junta Autónoma de Estradas e

finalmente o Museu.

O Salão de Festas (figura V.1 – n.º 6) divide o Claustro do Pátio Sul e pensa-se ter sido a

última ala a ser construída no mosteiro. No primeiro piso encontrava-se o refeitório e no

piso superior existia um conjunto de celas em torno de um corredor central longitudinal.



Durante os inícios do séc. XX o mosteiro foi usado como cinema; nessa altura pensa-se ter

havido uma cobertura de duas águas, implantada ao nível do primeiro piso.

O Claustro é constituído por um pátio central de área quadrangular. No ano anterior a 1948,

somente as alas nascente e sul foram construídas, o que dava a sensação de ruína.

O Museu de Arte Sacra está instalado no primeiro andar da ala norte do mosteiro.

O Celeiro (ou Hospedaria) situava-se no piso térreo do corpo poente da ala sul e é

constituído por espaços de serviço e armazenamento. No piso intermédio situava-se a Sala

do Recibo, e ao nível superior um corpo de celas e corredor central de distribuição.

Antes das intervenções o celeiro foi ocupado pela administração dos correios, telefones e

telégrafos e companhia Mineira do Norte de Portugal (desde 1902). Em 1960, os correios

desocuparam o espaço, tendo-se substituído as caixilharias e restaurado a escadaria exterior

voltada para o terreiro [1].

V.2 – INTERVENÇÕES EFECTUADAS NO MOSTEIRO Na sequência da destruição provocada por um ciclone, em 1941, repararam-se os telhados e

caixilhos da igreja. Construíram-se frechais em cimento, reconstruiu-se a estrutura de

telhado na ala do museu, e os pavimentos em madeira foram substituídos por laje de betão.

Devido a problemas de infiltrações, executou-se em 1943 a drenagem da parede sul da igreja

e das paredes exteriores da capela mor. Também se procedeu nessa altura à recuperação dos

telhados da igreja, intervenção que terminou em 1946. O vão da cobertura do Claustro, com

18m, foi diminuído com o objectivo de se nivelar a cumeeira com o corpo nascente.

Eliminou-se o remate do pátio sul que fazia concordância com o corpo intermédio (Salão de

festas). Executaram-se frechais em betão armado. Na zona ardida da ala sul foi executado

um pavimento intermédio em betão armado.

Em 1946, metade dos telhados do convento (os da igreja e os telhados laterais) foram

reconstruídos e reparadas as abobadilhas do segundo piso da ala nascente e parte da ala sul.

Em Maio de 1948 adaptou-se o convento a Instituto Salesiano, organismo religioso ligado à

formação dos jovens, cujas obras se realizaram a cargo do Orçamento do Estado, e foram

coordenadas pela DGEMN. Nesse ano foram executadas as infra-estruturas de drenagem das



águas pluviais, atravessando o pátio sul do mosteiro, e realizaram-se muros de contenção de

terras no terreno exterior, com o objectivo de diminuir o nível das águas. Recuperaram-se as

paredes exteriores do salão de festas e as coberturas das alas nascente e sul do Claustro.

Na década de cinquenta fizeram-se obras de continuação do restauro e da adaptação a

Instituto Salesiano. Nessa altura, estavam em curso a execução da estrutura da cobertura do

corpo poente (museu) entre os torreões norte e sul, a reconstrução da estrutura da cobertura

do claustro do lado nascente (em que se aproveitaram as madeiras do telhado do corpo

nascente e poente), a construção de cornijas e frisos de cantaria para remate das paredes

incompletas da parede posterior da ala norte do claustro. A maior parte dos pavimentos com

revestimento de madeira foram substituídos por lajes de betão.

Em 1950, a ala nascente do mosteiro foi recuperada ao nível da estrutura da cobertura.

Em 1951, executaram-se as infra-estruturas de drenagem da envolvente do mosteiro e do

pavimento térreo (com tendência a inundar no ângulo sudeste).

Em 1952 procedeu-se à reconstrução da cobertura do Celeiro ou Hospedaria e à construção

dos telhados do refeitório (ou Salão de Festas), da ala sul do mosteiro (Zona Agrária) e da

ala norte do Claustro. Executaram-se os rebocos e pinturas das fachadas de todo o corpo

voltado à cerca. Procedeu-se à reorganização dos vãos do alçado e à eliminação da escada

adossada ao núcleo central da fachada.

Entre 1949 e 1953 foi realizada a laje de betão e as paredes do piso superior. Construíram-se

as asnas da estrutura do telhado e concluiu-se o piso térreo (refeitório e passagem anexa) do

Salão de Festas. A cobertura do torreão norte, foi construída em 1953, tendo sido também

executados os pavimentos em betonilha sobre as abobadilhas do corpo sul (Zona Agrária).

Em 1954, no 1º e 2º andar do corpo poente (actual museu), na zona do corredor encostado

ao claustro e na galeria do 1º andar e parte do corredor do 2º andar do corpo poente,

construíram-se lajes de betão armado. Foi concluída a zona da ala poente, que confrontava

com o claustro e envolvia a portaria.

Em 1955, construíram-se as infra-estruturas de drenagem do corpo sul, do lado nascente

(zona agrária).



Em 1956 foi modificada a estrutura do telhado do corpo poente (actual Museu), de forma a

permitir a construção de tectos em maceira na sala que liga com o corpo intermédio (Salão

de Festas). No corpo poente do convento (museu), na zona que confrontava com o claustro,

foram abertos vários vãos na parede (janelas semicirculares no 2º piso, e 6 portas no piso

superior).

No ano de 1958 o museu foi ampliado e reconstruíram-se os pavimentos em laje de betão:

alas norte e poente até à escadaria principal. Construíram-se as alas do Claustro em falta, os

alicerces e as bases dos pilares dos pórticos, tendo sido refeito o pavimento do segundo

andar da ala nascente do Claustro, e tendo sido entaipado o vão que dava para o Pátio Norte.

Nessa altura encontraram-se vestígios do antigo Claustro, situado a nível inferior, escondido

por um aterro, tendo sido novamente enterrado. O Museu de Arte Sacra, instalado na ala

norte do mosteiro foi ampliado.

A estrutura da cobertura do coro foi intervencionada em 1960, pois encontrava-se muito

degradada. Ainda em 1960, a irmandade Rainha Santa Mafalda solicitou a ampliação para a

ala poente. Houve substituição de caixilharias, e demolição das paredes divisórias das celas

implicando a reconstrução integral dos tectos. As estruturas dos pavimentos foram

substituídas por lajes de betão armado.

“A justificação da construção da laje em betão devia-se á necessidade de incrementar a

segurança contra incêndios.” [1].

Em 1962, completou-se o restauro do claustro e dos pátios norte e sul, foram colocadas as

grades de protecção do nível superior dos pórticos, foi recuperada a fonte central, e

restauradas as duas caixas de escadas do corpo nascente. Simultaneamente procedeu-se à

reconstrução da igreja, do coro e do museu.

Em 1963, faltava ainda realizar a construção dos tectos de madeira nas alas superiores. Em 1965 foram recuperadas as estruturas das coberturas dos corredores laterais do Coro,

Nave e seus corredores, e a Sacristia.

Entre 1969 e 1973 fez-se nova revisão dos telhados do Convento.

Na igreja, em 1975, construiu-se um novo guarda-vento [3].



V.3 – METODOLOGIA DA ULTIMA INTERVENÇÃO Em 2002, o IPPAR, iniciou as obras de recuperação das coberturas e fachadas do Mosteiro

de Arouca. O trabalho foi efectuado numa cobertura de cada vez por razões económicas

(custo da mão de obra, necessidade de cobertura provisória e quantidade de andaimes).

Desta forma foi retirado todo o material cerâmico (telha tipo “lusa”), tubos de queda,

caleiras, rufos e ripas. Executou-se ainda a picagem da argamassa dos beirados simples e

duplos.

V.3.1 – REVESTIMENTO DA COBERTURA O revestimento da cobertura consistiu na colocação de um forro em madeira de pinho

tratado em autoclave, com 1,5cm de espessura por pregagem e com espaçamento entre

tábuas de 4mm, para ventilação. Deixou-se um espaçamento mínimo de 2cm entre a madeira

dos frechais e o respaldo, para ventilação. Aplicou-se sub-telha em chapa de fibrocimento

FSNT (isento de amianto), aparafusada à estrutura da cobertura em madeira, com

sobreposição longitudinal de 14cm. Por cada 6m2 de superfície foi colocada uma chapa de

fibrocimento especial, de modo a garantir a ventilação do conjunto.

As ripas do telhado, em madeira de pinho tratado em autoclave, com a secção de 3x4cm2

foram assentes por pregagem sobre a sub-telha. A telha, tipo “capa e canal” foi assente

nessas ripas de pinho através de uma peça em PVC, conforme se verifica na figura V.2 e

V.3.

Figura V.2 – Colocação de forro, sub-telha, ripa e telha tipo “capa e canal”

Figura V.3 – Peça de fixação em PVC das telhas no ripado de madeira



As telhas foram argamassadas (traço 1:2:2, de cal gorda, saibro e areia, respectivamente) nas

primeiras e últimas fiadas, as restantes foram unidas por “SS” em arame de cobre com 3mm

de diâmetro (figuras V.3 e V.4).

Figura V.4 – Sistema de fixação das telhas

Nos telhados de águas muito inclinadas optou-se por aparafusar as telhas com parafusos em

aço galvanizado de 35mm. Esses telhados foram os seguintes: Torreões, Nave da Igreja,

Coro, Museu Norte e Corpo Nascente (ou Paróquia).

Os beirados duplos são em telha de canal assentes com argamassa, com 0.65m e 0.90m de

comprimento, no sub-beirado e beirado, respectivamente. Entre as cornijas e os beirados

duplos e simples das coberturas foi aplicado um respaldo para dar forma ao empenamento

do telhado, constituído por argamassa de cal gorda e areia ao traço 1:4, e partes de tijolo

partido para facilitar o enchimento de acordo com as figuras V.5 – a, b. O beiral duplo é

fixado à estrutura por intermédio de uma cavilha de 190mm de comprimento que atravessa a

telha, subtelha e o ripado (figura V.5 - c).

(a) (b) (c)

Figura V.5 – Pormenor do beiral duplo (a), execução do beiral duplo - colocação de tubos em VD20 (3un/ml)

para a drenagem das águas (b), fixação do beiral duplo por intermédio de cavilha de 190mm (c)

Sobre as superfícies preparadas com betonilha foram aplicadas telas em PVC (“Sikaplan

G12”). Essas zonas são: a ligação da cobertura às fachadas, onde o telhado é dobrado, sob os

algerozes; a protecção da cumeeira e rincões; a sub-telha em chapa de fibrocimento; as áreas

de respaldo sob os beirados em ligação à sub-telha em (figura V.5-c), incluindo cantoneira



metálica; a ligação da sub-telha aos coruchéus e entre a primeira fiada de telhas do beiral e a

sub-telha da cobertura (figura V.6).

Figura V.6 – Colocação de tela de PVC sob o beirado na ligação à sub-telha

As passadeiras são compostas por três fiadas de telhas de canal, cortadas e sobrepostas,

colocadas de 8 em 8 canais; no seu assentamento foi usada espuma de poliestireno, devido

às condições atmosféricas da zona (figura V.7-a). No entanto houve coberturas (o Torreão 2,

Claustro e Hospedaria) executadas inicialmente, em que foi usada argamassa bastarda no

assentamento. Nas coberturas do Corpo Nascente, Museu Norte e corredores da Nave da

Igreja, colocaram-se telhas de ventilação na zona das passadeiras, mais precisamente na 2ª

fiada acima do beiral e na 3ª fiada abaixo da cumeeira. Para além dos procedimentos

efectuados nas coberturas referidas, nas coberturas do Coro e corredores respectivos,

fizeram-se furos de 20mm de diâmetro na onda superior do fibrocimento, na 2ª fiada abaixo

da cumeeira e na 2ª fiada acima do beiral, como complemento da ventilação. O afastamento

entre as tábuas do forro aumentou para 15mm (figura V.7-b); nas zonas em que o beiral

continha extensão superior a 2m, foram colocados tubos VD20mm com o mesmo intuito.

(a) (b)

Figura V.7 – Colocação das passadeiras na cobertura (a), espaçamento das tábuas de forro para ventilação com

cerca de 15mm (b)

A cumeeira foi efectuada através de uma peça metálica fixada em ambos os lados às últimas

ripas que servem de fixação das últimas telhas, de acordo com a figura V.8.



Figura V.8 – Execução da cumeeira dos telhados do Mosteiro O telhado dobrado (formado por telhas de canal com a colocação de mais uma telha

sobreposta) foi executado por baixo dos beirais da cobertura do Torreão 2.

Todos os rufos, algerozes e caleiras foram executados em chapa de cobre com espessura de

1mm (figura V.9). Os tubos de queda foram substituídos por novos em aço inox 316.

Figura V.9 – Rufos e caleiras em cobre V.3.2 – ESTRUTURAS EM MADEIRA DAS COBERTURAS De acordo com estudos elaborados, in situ, pelo Centro Tecnológico das Industrias de

Madeira e Mobiliário (CTIMM – [4]), as madeiras respondem a uma classe de risco 2

(Norma EN335-1) pelo facto de estarem sob coberto e totalmente abrigadas da intempérie.

No entanto, nos casos em que houver humidade ambiente elevada, poderão estar sujeitas a

uma classe de risco 3. Nesse ambiente o teor de água da madeira maciça pode ser

frequentemente superior a 20%, favorecendo o ataque de fungos e térmitas. Perante essa

situação foi necessário eliminar as entradas de humidade e efectuar-se um tratamento de

carácter curativo e preventivo. As madeiras infestadas foram queimadas, de modo a evitar

qualquer tipo de contaminação.

Nas madeiras novas e nas existentes, o produto usado no tratamento dos insectos e fungos

xilófagos é o Xylofene SOR, por pulverização.

Toda a zona Norte do Convento apresentava vestígios de térmitas activas, no entanto por

razões económicas e dado que nessas zonas as madeiras de um modo geral eram folhosas



(castanho e carvalho) e apenas se encontravam superficialmente atacadas (cerca de 10%),

não se efectuou qualquer tipo de tratamento.

O preenchimento de fissuras é realizado com resina epóxica - STAPOX AS e IJ.

V.3.2.1 – DESCRIÇÃO DO TRABALHO POR COBERTURA O trabalho que se descreve, foi realizado com base nos estudos in situ do CTIMM,

projectistas e fiscalização.

A figura V.10 representa os elementos da estrutura da cobertura do Mosteiro, em planta.

Figura V.10 – Planta da Estrutura da Cobertura [2]

• TORREÃO 2 (n.º 1 – figura V.1):

A estrutura da cobertura do Torreão 2 encontrava-se em bom estado de conservação,

pelo que foi limpa e desinfestada. No guarda-pó foram reforçadas as ligações uma

vez que os parafusos não estavam devidamente aplicados nos barrotes; foi

aumentado um parafuso por tábua.



Dado que em tempos a viga do frechal foi efectuado em betão e a cota entre essa

viga e o beiral se encontrava muito diferente, executou-se um enchimento em betão

leve de modo a permitir a continuidade da pendente do telhado existente.

• HOSPEDARIA (n.º 2 – figura V.1):

Na cobertura da Hospedaria, o ripado era de madeira de eucalipto, os barrotes eram

de madeira de pinho, carvalho e eucalipto; e as asnas em madeira de carvalho e

castanho.

O frechal superior apresentava deterioração por fungos de podridão e ataques activos

de carunchos (Lyctus,spp). O frechal inferior também apresentava podridão, que foi

removida pelo corte dessas zonas afectadas. As peças foram encontradas com secção

insuficiente para a função a que se destinavam (figura V.11 - a). Aplicou-se um

produto preservador no frechal, por furação da madeira e por pincelagem nas

restantes peças da estrutura e forro novo.

Encontraram-se vestígios de ataques antigos de térmitas. Muitas vigas apresentavam

fendas extensas e profundas, com nós de grandes dimensões e podres.

As ligações encontravam-se deficientes e havia falta de tarugamento. Os barrotes

encontravam-se empenados e com secções diferentes, estando junto à torre mais

danificados (figura V.11 - b).

(a) (b) Figura V.11– Barrotes atacados e com perda de secção (a), barrotes com empenos (b) [4]

Efectuou-se a limpeza e desinfestação da estrutura, aplicou-se resina Stapox AS

(resina com 40% de cargas de madeira, para fendas estruturais) e resina Stapox IJ

(resina para fendas até 5mm de comprimento, aplicada por injecção). Foram

substituídos alguns barrotes (cerca de 500m com afastamento de 34cm) de pinho

bravo com secção 7cm x 8cm que, por não terem sido tratados, se encontravam

degradados.



Reforçaram-se algumas peças que compõem a estrutura da cobertura e completou-se

o tarugamento. As ferragens foram todas aproveitadas, pelo que se efectuou a

decapagem com um produto químico e posterior pintura com tinta de forja da CIN.

• MUSEU (n.º 3 – figura V.1):

A estrutura é composta por asnas com montantes duplos, de acordo com a figura V.12.

Figura V.12 – Pormenor da estrutura da cobertura do museu [4]

Os barrotes eram construídos em madeira de pinho e castanho, as madres em

madeira de carvalho, e as asnas em pinho.

Os barrotes mais antigos não tinham secção rectilínea e uniforme. Constatou-se a

existência de madeiras de aproveitamentos, com casca e nós de grandes dimensões.

Registaram-se ataques activos de caruncho (Hylotrupes bajulus L.) pouco profundos

e ataques activos de caruncho (Lyctus, spp) nas madeiras do tecto. Toda a estrutura

foi limpa e desinfestada.

Foi necessário rever a estrutura, na zona da 14ª e 19ª asna (tendo sido colocados

calços em madeira de castanho para um melhor nivelamento da linha), bem como

substituir os barrotes da 12ª asna e os montantes da 8ª e 14ª asna (por ordem

decrescente de sul para norte, de acordo com a planta da estrutura da cobertura

indicada na figura V.10).

Aplicou-se uma resina epóxica (com Stapox AS) nas fendas de maior dimensão; as

peças que apresentavam defeitos tiveram que ser reforçadas e consolidadas.

Substituíram-se cerca de 200m de material em madeira de pinho tratado

(essencialmente barrotes com 7x8cm2 de secção).

Montantes duplos



• ZONA AGRÁRIA (n.º 4 – figura V.1):

Esta cobertura era constituída por 8 asnas com espaçamento entre si elevado

(aproximadamente 5m), o que contribuiu para as elevadas deformações das madres.

As madres apresentavam nós de grandes dimensões a meio vão, pelo que foram

todas substituídas. A linha das asnas encontrava-se danificada, implicando o

desmonte de toda a estrutura entre asnas.

Observaram-se deficientes apoios dos entalhes das linhas (com mãos-amigas e cintas

metálicas – figura V.13 - b e figura V.14 - b e c) e deficiente fixação das madres

(figura V.13 - c).

(a) (b) (c) Figura V.13 – Cobertura da zona agrária (a); deficiente fixação das madres (b) e linhas (mãos-amigas - c)

(a) (b) (c)

Figura V.14 – Pormenor da ligação cumeeira pernas (a); pormenor do entalhe da linha com cinta metálica (b) e (c)

Cerca de 50% dos barrotes e 70% das madres, bem como as asnas eram em madeira

de pinho.

Em algumas zonas verificou-se deterioração da madeira por fungos de podridão

(o frechal encontrava-se mais deteriorado) com os buracos, característicos dos

insectos Hylotrupes bajulus L. na superfície e ataques activos do insecto Lyctus spp

nas asnas - madres e linhas (figura V.15).

Cintas metálicas



(a) (b)

Figura V.15 – Estrutura de madeira (a) madre atacada por Hylotrupes b. L. e pormenor de entalhe da madre na

parede (b) [4]

Os barrotes mais antigos encontravam-se empenados, com nós grandes e podres

(figura V.16) e sem secção rectilínea.

Figura V.16 – Barrotes com nós de grandes dimensões [4]

O tecto foi todo limpo e desinfestado.

Uma vez que a estrutura se encontrava muito danificada, optou-se por substituir a

estrutura toda por madeira lamelada colada de pinho silvestre tratada, com secção

22.6cm x 9.0cm, à excepção da cumeeira com secção 25.3cm x 10cm. A linha foi

duplicada. As ligações foram executadas com varão de aço inox 316 (figura V.17).

Nas entregas a madeira foi envolvida em folha de chumbo de 1mm de espessura

como medida preventiva das humidades.

Figura V.17 – Estrutura da cobertura da Zona Agrária em madeira lamelada colada em pinho Na estrutura antiga as secções eram de 20cm x 8.0cm. A geometria foi alterada

porque o afastamento entre asnas era exagerado (sendo o normal cerca de 3.5m);

foram colocados barrotes em pinho tratado (7x7cm2) afastados de 50cm ao eixo.



(a) (b)

Figura V.18 – Esquisso das asnas da estrutura da cobertura da hospedaria antes (a) e depois da intervenção (b)

• CORPO NASCENTE (n.º 5 – figura V.1):

Os barrotes da estrutura eram em madeira de pinho, as asnas em madeira de pinho,

de carvalho e com mistura de carvalho e pinho, e as linhas em madeira de pinho e

carvalho.

Verificaram-se deficientes apoios dos entalhes das linhas (mãos amigas e cintas

metálicas – figura V.19), e deficiências estruturais, conforme se verifica na figura

V.20 - a.

Figura V.19 – Pormenor do entalhe da linha e dos elementos de fixação [4]

Cintas metálicas



(a) (b) Figura V.20 – Pormenor de deficiência estrutural (a), ataque activo do insecto Lyctus spp. nas

madeiras do tecto (b) [4]

Algumas das madres, as mais antigas, não possuíam secção rectilínea e uniforme.

Constatou-se a existência de madeiras oriundas de aproveitamentos de outras

coberturas, ligeiramente chamuscadas e com nós de grandes dimensões. Os tectos

necessitavam de limpeza, continham madeiras partidas. Observaram-se ataques

activos de Lyctus spp. (figura V.20 - b) nas madeiras do tecto.

Até à data esta cobertura ainda não teve intervenção, no entanto depois de analisada

toda a estrutura pelo CTIMM, pensa-se que será intervencionada de acordo com o

que se descreve em seguida (numeração das asnas, por ordem crescente, sentido sul-

norte):

Do lado poente:

Asna 1 - substituição da linha;

Asna 3 - substituição da madre 2 e 3 bem como dos tacos;

Asna 4 - substituição da madre 3


Asna 6 - substituição da perna;

Asna 7 - substituição da linha e madres 2 e 3;

Asna 8 - substituição da linha, e aplicação na madre 3 de cinta e resina;

Asna 9 - colocar empalme na madre 2;

Asna 10 - madre 2 aplicar resina e cinta;


Asna 12 - substituição da linha, aplicar cintas na perna;

Asna 13 - substituição da linha e perna;

Asna 14 - substituição da diagonal



Do lado nascente:

Asna 2 - substituição da madre;

Asna 3 - aplicar cinta na perna;

Asna 4 - substituição da madre 1 e 2;

Asna 6 - aplicação de resina;



Asna 9 - substituição da perna e da madre 3;

Asna 10 - substituição da madre 3;

Asna 11 - substituição da madre e aplicação de cinta na cumeada;

Asna 12 - substituição da cumeada;


Serão revistos os apoios do frechal e reforçadas as cintas metálicas ao nível das

linhas, e proceder-se-à à limpeza do tecto, com substituição das madeiras partidas,

por madeira lamelada colada e tratada de pinho, com 22cm x 9cm de secção.

• SALÃO DE FESTAS (n.º 6 – figura V.1):

A estrutura de madeira desta cobertura é constituída por 7 asnas de 11m de vão

afastadas de 3.52m, com montantes duplos (figura V.21), sendo cada um dos topos

da cobertura constituído por duas asnas de canto (com 6m de vão – figura V.22) e

uma meia asna (com 4.87m de vão).

(a) (b) (c) Figura V.21 – Estrutura de madeira da cobertura do Salão de Festas; asnas principais (a) e (b), pormenor de

ligação madre-asna (c)

Montantes duplos



(a) (b) (c)

Figura V.22 – Pormenor da asna de canto (a), da ligação perna–linha (b), e da ligação perna-linha-

barroteamento do tecto (d).

Toda a estrutura da cobertura (ripado, madres, asnas, linha, pendural, escora,

montantes, meia asna, diagonal, escora e perna) era feita em madeira de pinho, à

excepção dos meios fios e dos barrotes, que eram em madeira de castanho.

As madeiras apresentavam buracos de saída dos insectos Hylotrupes bajulus L.

(madres, linhas, pernas, pendurais, escoras, etc. – figura V.23) e Lyctus spp..

Figura V.23 – Degradação de escora da asna principal

Existiam madeiras da estrutura da cobertura que não apresentavam resistência às

pequenas pressões de contacto superficial, devido aos ataques de caruncho (figura

V.24 - a) e outras com podridões (figura V.24-b).

(a) (b)

Figura V.24 – Perna degradada sem resistência a pressões (a), madeira com podridão (b) [4]



O tecto apresentava cedências e os meios fios não tinham secção necessário e

suficiente para o vão existente.

Apenas se aproveitaria cerca de 10% da estrutura. Pelo facto de ter sido em tempos

revestida a óleo queimado, este não permitia a impregnação de produto novo para

tratamento preventivo/curativo, razão pela qual foi totalmente substituída por

madeira tratada lamelada colada de pinho silvestre.

Manteve-se a geometria da estrutura (a secção apenas foi alterada de 20x8cm2 passou

para 22.4x9cm2, porque cada lâmina tinha 28mm de espessura). As ligações foram

ligeiramente alteradas como se demonstra nas figuras V.25 (pendural-escoras-

linhas).

(a) (b) (c)

Figura V.25 – Estrutura nova em madeira lamelada colada de pinho do Salão de Festas; asna principal

(a), asna de canto (c); meia asna e pormenor de ligação (d);

A entrega das asnas em madeira à parede foi envolvida em folha de chumbo de 1mm

de espessura como se pode observar na figura V.26.

Figura V.26 – revestimento das entregas das asnas com folha chumbo de 1mm

As barras metálicas de ligação (figura V.27) foram limpas e aplicadas novamente na

estrutura, tendo-se usado parafusos novos em aço inox de diâmetro 14mm.



(a) (b) (c) Figura V.27 – Pormenores de ligações com chapas metálicas recuperadas (a) e (b) e parafusos em aço inox (c)

O tecto, que estava agarrado à estrutura antiga da cobertura, foi todo escorado,

limpo, tratado e recuperado no local. A recuperação consistiu na substituição de

algumas peças e reforço de outras, tendo-se refeito as ligações dos barrotes novos ao

tecto existente. Essa ligação foi feita pela união de uma peça de madeira nova (com

cerca de 50cm de comprimento) ao barrote existente por intermédio de varões de

aço. A peça de madeira nova por sua vez é apoiada na linha.

• CLAUSTRO (n.º 7 – figura V.1):

O ripado e os barrotes da estrutura da cobertura do Claustro, eram em madeira de

castanho.

As madeiras encontravam-se atacadas por fungos de podridão cúbica (frechal do

tecto), podiam observar-se ataques activos de caruncho (Hylotropes bajulus L.),

madeiras de borne e presença de fendas longitudinais. Existiam térmitas activas nesta

zona, no entanto apenas se encontram vestígios superficiais na madeira.

No entanto, a estrutura encontrava-se em relativo bom estado de conservação pelo

que foi efectuada uma limpeza, desinfestação, preenchimento de fendas com resina

epóxica. Existia um forro em madeira de castanho, com 2mm de espessura, que foi

desmontado para se efectuar o tratamento do tecto, limpo, tratado e recolocado.

• NAVE (n.º 8 – figura V.1):

Toda a estrutura da cobertura (ripado, barrotes, pernas e madres) era constituída por

madeira de castanho e as asnas em madeira de carvalho.

Na estrutura da cobertura, constituída por 8 asnas (sem quina viva) com linha dupla,

do tipo apresentado em figura V.28, observavam-se fendas significativas.



Figura V.28 – Estrutura da cobertura da igreja [4]

Registaram-se ataques de caruncho na zona do borne, e ataques de térmitas

superficiais, nas madeiras localizadas por cima do altar.

O frechal, simplesmente apoiado, por cima do altar, apresentava em algumas partes

uma secção diminuta (10x4cm2), e por isso foi todo substituído por madeira de

carvalho.

Os apoios das mãos amigas, que se situavam por cima do altar, estavam em mau

estado, bem como algumas entregas nas paredes.

Haviam alguns apoios muito precários, (como pedaços de madeira encavalitados -

figura V.29) que foram simplesmente calçados, quer por calços, quer por mãos

amigas, consoante o caso.

Figura V.29 – Pormenor de apoios desadequados [4]

A estrutura da cobertura em estado de conservação razoável, à excepção do frechal,

que teve que ser substituído por madeira de carvalho. Pensa-se efectuar um reforço

na ligação linha – perna das asnas (cerca de 2 asnas) com uma cinta metálica (figura

V.32), nas zonas em que a secção seja diminuta, como precaução futura.

A madeira foi toda limpa, desinfestada e as fendas foram preenchidas com resina

epóxica.

Os corredores laterais da Nave (n.º 16 e 14 – figura V.1) tinham um enchimento em

cimento que dava a pendente na zona do beiral. Esse cimento foi todo retirado e foi



executada uma cobertura com uma água de acordo com o esquema apresentado na

figura V.30.

Figura V.30 – Corte da estrutura da cobertura dos corredores laterais da nave da igreja

• CORO (n.º 11 – figura V.1):

O tecto é constituído por alvenaria de granito em forma de abóbada.

O ripado da estrutura da cobertura era em madeira de pinho, e os restantes elementos

da estrutura em madeira de castanho, à excepção das asnas (em forma de A com duas

linhas, encontrando-se a linha superior bastante degradada) constituídas por madeira

de carvalho. A estrutura não apresentava guarda-pó e a meio vão existia uma mão

amiga. A união entre barrotes era efectuada com cavilhas na zona da madre.

Registaram-se madeiras atacadas por fungos de podridão cúbica, ataques activos de

caruncho pequeno (Lyctus spp) e grande, bem como madeiras atacadas por térmitas.

Os frechais encontravam-se deteriorados. As madeiras apresentavam-se de um modo

geral muito degradadas, com nós podres, casca, fendas longitudinais (cerca de 2cm).

Na zona da estrutura da cobertura, próximo da Nave, algumas madres apresentavam

cedências com aproximadamente 11cm, tendo sido minimizadas com a aplicação de

calços de madeira; no topo oposto, as madres não se encontravam apoiadas na

parede, pelo que foram executados prumos em madeira, como se verifica na figura

V.31.



Figura V.31 – Esquisso de corte da estrutura da cobertura do Coro e da Nave

Toda a estrutura de madeira foi limpa e desinfestada; sempre que possível também

era aplicado produto de tratamento na alvenaria que fica em contacto com a madeira.

Houve a substituição de barrotes (cerca de 50% junto à nave e cerca de 15% nas

restantes zonas) e dos tacos de apoio das madres ao nível da cumeeira. O frechal foi

todo substituído. Reforçaram-se as entregas das madres, tendo havido remoção das

zonas danificadas, e foram preenchidas todas as fendas com resina epóxica;

colocaram-se mãos amigas para apoio da linha inferior das asnas.

Será executado o reforço na ligação perna-linha, em cerca de duas asnas, com uma

cinta metálica de acordo com a figura V.32, apenas onde as peças tenham secção

reduzida.

Figura V.32 – Pormenor de cintas metálicas a aplicar nas asnas



• O corredor sul (n.º 17 –figura IV.1):

Até à data, esta cobertura encontra-se por executar, no entanto já existe uma análise

de toda a estrutura da cobertura elaborada pelo CTIMM, sobre a qual os projectistas

e a fiscalização se irão pronunciar.

O ripado era em madeira de pinho e os barrotes em castanho.

As madeiras estão fissuradas, têm nós pequenos e podres, e encontram-se atacadas

por fungos de podridão cúbica. Observaram-se ataques de térmitas junto à torre

sineira e humidades em geral.

O frechal inferior não estava devidamente apoiado e o frechal superior estava

praticamente podre. Algumas das entregas dos barrotes estão deterioradas; os

entalhes das madres apresentavam-se deficientes; e não existe viga de cumeeira.

A estrutura da cobertura será toda modificada, de duas águas para apenas uma,

construída em madeira lamelada colada de pinho; para tal usaram-se uns meios fios

em pinho tratado de 11x8cm2, afastados de 50cm, como se pode observar na figura

V.33.

(a) (b)

Figura V.33 – Estrutura da cobertura dos corredores laterais do coro antes (a) e após a intervenção (b)

A cobertura do corredor norte (n.º 18 – figura V.1) encontra-se também por executar,

será toda alterada para uma água em madeira lamelada colada, de acordo com a

figura V.33.



• TORREÃO 1 (n.º 9 – figura V.1):

A estrutura da cobertura do Torreão 1 é idêntica à do Torreão 2.

De acordo com análises da estrutura, à excepção do ripado que era feito em madeira

de pinho, a restante madeira era de castanho (os barrotes, a diagonal, o pendural e a

cruz dupla).

As madeiras essencialmente de borne, apresentavam falta de tarugamento e fendas.

Existiam madeiras atacadas por fungos de podridão; e com ataques activos de

caruncho (Lyctus spp). Efectuou-se um tratamento curativo / preventivo, que se

estendeu ao forro do tecto, e um tratamento perimetral anti-térmita

A resina epóxica foi essencial na consolidação de toda a estrutura, que foi reforçada

por uma estrutura metálica, conforme se apresenta na figura V.34. Além desse

reforço procedeu-se à execução de um tarugamento (entre as vigas de madeira

diagonais e principais) com barrotes em madeira de carvalho e castanho (secção

igual à existente) pregados com pregos galvanizados. Substituíram-se oito barrotes

porque se encontravam muito degradados (madeira de borne).

Figura V.34 – Reforço da estrutura da cobertura do torreão 1 com vigas metálicas [2]



• SACRISTIA NORTE E SUL (n.º 13 e 12 – figura V.1):

A estrutura foi recuperada pelos métodos descritos anteriormente, tendo sido

substituído a madeira do frechal por madeira de carvalho, tratado por pincelagem em

obra, com Xylofene SOR. A pendente foi corrigida junto ao beiral, usando-se

barrotes de pinho tratado com secção de 7x7cm2, de acordo com o esquisso

representado na figura V.35.

Figura V.35– Esquisso da correcção da pendente da cobertura da sacristia

• MUSEU NORTE (n.º 10 – figura V.1):

A cobertura é constituída por asnas simples em que as linhas estão chumbadas numa

laje de betão.

O ripado, bem como os barrotes são em madeira de pinho, os restantes elementos da

estrutura da cobertura são em castanho.

Constatou-se existência de humidades, ataques activos de caruncho (Lyctus spp.) nas

asnas e barrotes. As madeiras possuem fissuras, casca, borne, observam-se nós

podres de grandes dimensões (essencialmente nas pernas das asnas), as entregas das

madres encontram-se muito deterioradas, os entalhes estão deficientemente

executados e colocados a meio vão; faltam peças de madeira no guarda-pó.

Foi demolida a laje aligeirada de betão, com cuidado, para se poder tratar o tecto

adjacente em madeira, assim sendo, esse tecto foi escorado usando-se contraplacado

de 10mm de espessura e geotextil como protecção.



A estrutura da cobertura foi substituída em cerca de 50% por madeira maciça de

carvalho nacional (asnas – cerca de 4 e madres junto às paredes, todo o frechal) bem

como a estrutura secundária.

A intervenção efectuada ao nível das asnas foi a seguinte (numeração sul-norte):

- Asna 2 - substituição da perna esquerda (presença de borne e nó podre de

grande dimensão);

- Asna 3 - substituição de perna esquerda (partida) e limpeza dos nós da

perna direita, preenchendo-os com resina epóxica e reforçando-a com uma

cinta metálica;

- Asna 4 - limpeza, preenchimento dos nós com resina epóxica e reforço por

intermédio de uma cinta metálica;

- Asna 5 - substituição da perna direita (nó de grande dimensão podre, com

fendas e diminuição da secção);

- Asna 7 - substituição da perna esquerda (presença de borne, nó podre).

Os entalhes das madres foram ser revistos, foi melhorada a fixação das pernas na

zona dos topos com menor secção, de acordo com a figura V.32.

Além disso, colocaram-se duas escoras apoiadas na zona da parede existente, para

minimizar deformações possíveis das pernas da cobertura, conforme se verifica na

figura V.36.

Figura V.36 – Estrutura da cobertura recuperada do museu norte

• CAPELA MOR (n.º 15 – figura V.1):

Esta cobertura tem a estrutura principal em madeira de castanho e carvalho, as asnas

são idênticas às da cobertura do Coro.

A estrutura foi limpa, desinfestada e as fissuras foram preenchidas com resina

epóxidica (figura V.37 – a).



Apenas foram substituídos alguns barrotes por madeira de pinho. De um modo geral

esta cobertura encontrava-se em bom estado de conservação. A figura V.37 - b,

representa o nó (linha-perna) de uma asna da cobertura da capela-mor.

(a) (b)

Figura V.37 – Preenchimento de fissuras com resina epoxidica (a), ligação entre a perna e a linha de

uma asna da cobertura da capela-mor (b)

Conclusões:

De acordo com o anteriormente exposto, as acções de manutenção e a reparação foram e são

organizadas através de uma investigação sistemática, inspecção, controlo, acompanhamento

e provas, para que seja possível tomar medidas adequadas, de acordo com os princípios da

Carta de Cracóvia 2000, já enunciados no capítulo I.

Também fica realçado que as manutenções periódicas e atempadas dos monumentos (e

edifícios similares) condicionam a melhoria na qualidade das intervenções, para uma

preservação adequada – económica e técnica – do nosso Património.

CAPÍTULO VI

ENSAIOS LABORATORIAIS DE UMA ESTRUTURA PLANA DA COBERTURA DO

MOSTEIRO DE AROUCA

Capítulo VI – Ensaios laboratoriais de uma estrutura plana da cobertura do Mosteiro de Arouca


VI – ENSAIOS LABORATORIAIS DE UMA ESTRUTURA PLANA DA

COBERTURA DO MOSTEIRO DE AROUCA

A estrutura de madeira (maciça em pinho) da cobertura do Salão de Festas, do Mosteiro de

Arouca, foi substituída por uma estrutura nova em madeira lamelada colada de pinho. Da

estrutura original foram usadas as quatro asnas de canto, por serem as menores e portanto

mais fáceis de transportar, com a finalidade de se estudar a sua capacidade resistente antes e

após o seu reforço. Desta forma, pretende-se contribuir para uma avaliação de segurança das

construções em madeira existentes.

VI.1 – ENSAIO INICIAL À FLEXÃO DAS VIGAS DE MADEIRA

Pelo facto de duas das asnas de canto terem sido partidas aquando do transporte e

manuseamento, foram aproveitadas as vigas de madeira constituintes, com o intuito de se

conhecer o módulo de elasticidade, da madeira envelhecida e deteriorada, antes do reforço.

A obtenção do módulo de elasticidade à flexão foi efectuada com base no regulamentado [1].

Para isso, foram usados seis provetes de madeira de pinho com secção 8,0x20,0cm2 e

comprimento 2,10m (1.95m entre apoios).

É importante mencionar que aquando do corte das vigas para a dimensão pretendida,

constatou-se um odor intenso a resina, revelando de certo modo uma boa constituição interna

mesmo após cerca de 52 anos.

Os ensaios de acordo com a prEN408:2000, foram realizados no Laboratório da Escola de

Engenharia da Universidade do Minho, tendo sido utilizados LVDT (Linear Voltage

Displacement Transducer) com precisão compreendida entre ±5.0mm e ±12.5mm.

O esquema de ensaio realizado está indicado na figura VI.1.

LVDT 1

LVDT 2

F/2F/2

F

F/2F/2

66cm

1.95m

Figura VI.1 – Esquema do ensaio e da instrumentação das vigas de madeira



A distância entre os apoios do provete foi de 1.95m, tendo sido aplicado a meio vão uma

célula de carga de 250KN, controlada por um LVDT (LVDT2) com uma precisão de

±12.5mm. O outro LVDT (LVDT1), com uma precisão de ±5.0mm, utilizado para o registo

das deformações da viga foi localizado a metade da distância entre os apoios e a metade da

altura da viga.

O programa usado no Laboratório da Escola de Engenharia da Universidade do Minho, para

medir a relação força-deslocamento foi o SENTUR.

A velocidade de carregamento da carga (controle de deslocamentos) utilizado no programa

Sentur foi de 0,05mm/s (como se observa no procedimento de aplicação de carga – figura

VI.2), uma vez que a norma prEN408:2000 estipula que este coeficiente não deve ser superior

a 0,003h mm/s (neste caso 0,6mm/s).

y = 0,0504x - 0,0992R2 = 1

05

101520

0 200 400Tempo (s)

Des

loca

men

to

(LVD

T2) (

mm

)

Figura VI.2 – Procedimento de carga das vigas de madeira a ensaiar

Através da figura VI.3, observa-se que o ensaio foi realizado com travamento lateral das vigas

de madeira a ensaiar (perfis amarelos) de modo, também a impedir a encurvadura lateral da

viga – linha e também indirectamente da estrutura. Para simular a carga aplicada em dois

pontos, utilizou-se um perfil IPE110, através do qual se aplicou duas cargas (de F/2)

distanciadas de 66cm.

Apesar de a prEN408:2000 indicar que o comprimento do provete a ensaiar deve ter 19xh isto

é 3.80m, face às limitações do material disponível, similar ao das asnas a ensaiar, teve que ser

utilizado o comprimento atrás mencionado.



(a) (b)

Figura VI.3 – Preparação das vigas para a realização do ensaio - travamento lateral (a); aplicação do LVDT da

viga (b)

O ensaio foi realizado, tendo em conta que as vigas não poderiam ir até à rotura e que para

podermos analisar os dados ter-se-ía que ter um determinado número de pontos, para se

ajustar a uma curva. Deste modo a carga mais elevada aplicada para uma das cinco vigas

ensaiadas, tendo em conta a experiência laboratorial, o desempenho realizado da viga e o

estado visual das vigas ao longo da actuação da carga, foi de 19,1kN.

As leituras obtidas dos deslocamentos das vigas de madeira aquando da aplicação de carga,

estão indicados no Anexo II no Quadro AII.1.

Da análise desse quadro, pode-se verificar que para a viga 1 o ensaio foi iniciado

efectivamente, aos 3 segundos e terminou aos 219s. Para a carga aplicada de 12,12kN a flecha

da linha a meio vão foi de 11mm. Na figura VI.4-a está representada a relação força-

deslocamento a meio vão da viga 1.

Relativamente à viga 2 observa-se que a duração do ensaio foi de 286s, em que se verificou

que, para uma carga máxima aplicada de 19,07kN, se obteve um deslocamento de 14,45mm.

A figura VI.4-b apresenta a relação força-deslocamento desta viga ensaiada.

A viga 3 teve uma duração de carga de 233s, apresentando um deslocamento de 11,85mm

para uma carga de 15,48kN. A figura VI.4-c apresenta a relação força-deslocamento da viga

em causa.

Quanto à viga 4, com duração de carga de 246s, atingindo 12,41mm de deslocamento para

uma força aplicada de 9,2kN. A relação força-deslocamento está representada no gráfico da

figura VI.4-d.

LVDT2 (Controlador da Força)

LVDT1 (Medidor do deslocamento a meio vão da viga de madeira)



Por último, a viga 5 teve uma duração de carga de 197s e um deslocamento a meio vão de

10,05mm correspondente à força aplicada de 12,34kN. O gráfico da figura VI.4-e representa a

relação força-deslocamento.

y = 9,1964x + 1,2923R2 = 0,9888

05

101520

0 0,5 1 1,5 2

Deslocamento (LVDT1) (mm)

Forç

a (K

N)

y = 9,6289x + 1,6832R2 = 0,9921

05

101520

0 0,5 1 1,5 2Deslocamento (LVDT1) (mm)

Forç

a (K

N)

(a) (b)

y = 14,372x + 0,5894R2 = 0,9954

05

101520


Forç

a (K

N)

y = 8,9767x + 0,5779R2 = 0,9888

05

101520

0 0,5 1 1,5 2

Deslocamento (LVDT1) (mm)

Forç

a (K

N)

(c) (d)

y = 11,636x + 0,4443R2 = 0,9914

05

101520


Forç

a (K

N)

(e)

Figura VI.4 – Gráfico força/deslocamento a meio vão das vigas de madeira ensaiadas: viga 1 (a), viga 2 (b), viga

3 (c), viga 4 (d), viga 5 (e).

Com os deslocamentos (LVDT1) e forças aplicadas aproximou-se a curva do gráfico força-

deslocamento a uma recta obtendo-se o declive da mesma, isto é (F2 – F1) / (w2-w1).

De acordo com a prEN408:2000 e com as leituras efectuadas, força-deslocamento, obtém-se o

módulo de elasticidade à flexão, com base na seguinte fórmula [1]:

( )

−××

−×=

12

1221 16 wwI

FFlaE



E – módulo de elasticidade à flexão (GPa);

a – é a distância entre a carga aplicada e o apoio da viga (mm);

l1 – é o vão onde será medido o deslocamento da viga (mm);

Fi – força aplicada na viga (kN);

wi – deformação (mm);

I – momento de inércia (mm4)

Neste caso concreto, tem-se:

A = 645mm;

l1 = 660mm;

I = 56x106 mm4

Quadro VI.V – Valores do módulo de elasticidade das vigas de madeira

Viga E (n.º) (GPa)

1 3,17 2 3,17 3 4,73 4 2,96 5 3,83

Com estes valores dos módulos de elasticidade das 5 vigas (Quadro VI.V), obtém-se o valor

médio do módulo de elasticidade de 3,57GPa, calculado com o desvio padrão de 0,73GPa

(isto é E = 3,57 ± 0,73 GPa). Observe-se que este é o resultado da amostragem possível.

Comparativamente verifica-se que a viga n.º3 possui maior rigidez flexional (EI – módulo de

elasticidade x momento de inércia), o que é coerente com uma menor flecha observada para

uma maior carga suportada e para igual duração da observação realizada, como se pode

observar nos quadros VI.VI, e VI.VII.

Quadro VI.VI - Comparação do deslocamento das vigas de madeira para a mesma carga aplicada e relação força

aplicada / deslocamento Viga Tempo Força LVDT1 F/LVDT1 (n.º) (s) (kN) (mm) (kN/mm)

1 20 2,02 0,09 22,44 2 20 2,02 0,1 20,20 3 25 2,02 0,08 25,25 4 33 2,02 0,12 16,83 5 28 2,02 0,1 20,20



Quadro VI.VII - Comparação da força e do deslocamento para a mesma duração temporal de carga aplicada, das

vigas de madeira

Viga Tempo Força LVDT1 F/LVDT1 (n.º) (s) (kN) (mm) (kN/mm)

1 200 10,99 1,07 10,27 2 200 14,14 1,25 11,31 3 200 13,24 0,87 15,22 4 200 7,85 0,82 9,57 5 200 12,34 1,04 11,87

Comparativamente com o módulo de elasticidade paralelo às fibras, tabelado pela norma

EN338:1995 e sabendo que a madeira de pinho está associada à classe C18 [prEN 14081-

4:2003 (E)], o valor é 9GPa. Isto quer dizer que o valor observado do módulo de elasticidade

paralelo às fibras é aproximadamente 40% do módulo de elasticidade tabelado, especificado

pela norma.

VI.2 – ENSAIO INICIAL DAS ASNAS Á FLEXÃO – ROTURA

As duas asnas restantes, que se encontravam em melhor estado de conservação, foram

ensaiadas à flexão até ao limite de rotura, obtendo-se desse modo a força máxima resistente

aplicada no topo do pendural, aproximadamente a meio vão.

O esquema de ensaio realizado está indicado na figura VI.5.

Figura VI.5 – Esquema de ensaio das asnas de madeira

As asnas têm a particularidade de não serem iguais, nem simétricas, como se pode constatar

no Quadro VI.VIII.

F/2

F

F/2

w1w2 w3 w4



Quadro VI.VIII – Geometria das asnas ensaiadas

VI.2.1 – ASNA 1

Visualmente, a asna 1 não está muito degradada, apresentando três nós sãos (em bom estado)

de inserções de galhos: dois na perna esquerda e um na perna direita. Como se pode observar

pelas figuras VI.6 e VI.7, a perna direita está um pouco deteriorada (na face superior), atacada

por insectos xilófagos (Hylotrupes bajulus L.). A linha apresenta uma abertura perto do

pendural, e a madeira nas ligações encontra-se em estado razoável. Realça-se que esta abertura

na linha, era a passagem e apoio de um anterior barrote do tecto existente e recuperado do

Salão de Festas do Convento de Arouca.

Figura VI.6 – Asna 1, antes do ensaio

(a) (c) (d) (e)

Figura VI.7 – Ligações da asna 1: pendural-escoras-linha (a); pendural-pernas (b); perna esquerda-linha (c);

perna direita-linha (d)

Asna 1 Asna 2 Comprimento Secção Comprimento Secção

Elemento (m) (cm2) (m) (cm2) Linha 4,61 8 x 20 4,46 8 x 20 Pendural 0,78 8 x 20 0,87 8 x 20 Escora Esq. ,94 8 x 10 0,87 8 x 10 Escora Dir. 0,90 8 x 10 0,87 8 x 10 Perna Esq. 2,59 8 x 20 2,48 8 x 20 Perna Dir. 2,29 8 x 20 2,30 8 x 20

Asna 1 Asna 2 w1 20,02º 22,08º w2 17,612º 20,41º w3 34,49º 19,68º w4 19,68º 22,08º



Para a realização do ensaio na zona da aplicação da carga, o pendural (figura VI.6), foi

rectificado no topo.

A asna 1 apresenta uma concavidade lateral pronunciada conforme se pode observar na figura

VI.8, e por essa razão foram posicionados contraventamentos dos dois lados da asna. No

pendural, o contraventamento (varão roscado de aço) foi posicionado a 0,89m de altura, e no

alinhamento da ligação escora-perna, a cerca de 0,55cm de altura da parte superior da linha.

Nesses mesmos pontos, foram colocados medidores adicionais de deslocamentos (LVDT’s):

dois a meio vão de meia asna e um a controlar a força a aplicar. As figuras VI.8 e VI.9

apresentam com maior clareza, a posição dos LVDT’s.

A asna foi apoiada em vigas metálicas com 20cm de altura, que constituem uma folga para a

flecha a observar.

Figura VI.8 – Vista longitudinal da asna 1

Figura VI.9 – Localização dos LVDT’s na asna 1

LVDT (A)

LVDT (E)

LVDT (D) E CONTRAVENTAMENTO COM VARÃO DE AÇO

LVDT (F)

CONTRAVENTAMENTO DO PENDURAL COM VARÕES DE AÇO

LVDT(C) E CONTRAVENTAMENTO COM VARÃO DE AÇO

LVDT (B)

LEGENDA:(A) - LVDT (controlador)

(E), (F) - LVDT (na linha - a meio vão entre apoio e pendural)(C), (D) - LVDT (na perna - alinhamento da ligação com a escora)

(B) - LVDT (na linha - alinhamento do pendural)

2.4650m1.6859m

(E)

1.2325m (B)

(C) (D)

(A)F

2.1475m

1.4022m

(F)

1.0737m



Na superfície superior do pendural foi, aplicada a célula de carga de 250KN, controlada por

um LVDT (A) com uma precisão de ± 50mm (figura VI.9). Os registos das deformações na

asna foram feitas com os LVDT’s (B) com uma precisão ± 50mm, (C) e (D) com uma

precisão ± 12,5mm e (E) e (F) com uma precisão ± 25mm.

O programa usado para registar a relação força-deslocamento foi o SENTUR.

O ritmo aplicado para a realização do ensaio foi de 0,02mm/s (como se observa na figura

VI.10) ligeiramente superior ao valor aplicado no ensaio das vigas, uma vez que o vão é

significativamente mais elevado, também existe algum grau de desconhecimento da

capacidade resistente da asna a ensaiar com a degradação descrita anteriormente.

Os resultados observados do ensaio da asna 1 encontram-se em Anexo II, no quadro AII.II.

A asna foi carregada inicialmente dos 7s aos 500s, para ajuste de ligações e das superfícies de

contacto entre as barras constituintes da asna, e posteriormente parcialmente descarregada dos

500s até aos 750s (figura VI.11-a). A figura VI.11-b representa a relação: força-deslocamento

a meio vão da linha da asna 1. A partir dos 750s a asna foi carregada monotonamente até à sua

rotura.

Os LVDT’s (E) e (F) deixaram de registar quando apresentavam uma flecha de 44,51mm e

44,80mm para uma força de 11,44KN e 12,34KN, respectivamente. Como a precisão destes

LVDT’s se encontrava quase no limite, foram desligados.

y = 0,0202x + 4,1529R2 = 1

0

50

100

0 2000 4000 6000

Tempo (s)

Des

loca

men

to (A

)i (m

m)

Figura VI.10 – Ritmo aplicado ao programa de ensaio da asna 1



020406080

100

0 2000 4000Tempo (s)

Des

loca

men

to -

(B)i

(mm

)0

5

10

15

0 20 40 60 80 100Deslocamento - (B)i (mm)

Forç

a (K

N)

(a) (b)

Figura VI.11 – Relação deslocamento a meio vão da linha da asna1 com a duração da actuação da carga (a);

relação força-deslocamento a meio vão da linha da asna1 (b)

Pelo facto do LVDT (B) ter atingido o seu limite de registo do deslocamento (±50mm) sem ter

havido a rotura da asna, foi efectuado o reajustamento do LVDT, para se dar continuidade ao

ensaio.

A rotura verificou-se na linha, entre o pendural e a perna direita como se pode observar na

figura VI.12. Nas ligações perna-linha ocorreu esmagamento; a união pendural-pernas ficou

ligeiramente dessolidarizada (maior separação para a perna direita), a escora direita

desprendeu-se na ligação pendural-linha-escora.

A rotura verificou-se para uma força de 13,69KN apresentando um deslocamento a meio vão

de 98,35mm.

A razão pela qual a rotura se deu nessa zona, estará associada ao facto de a linha desse lado

estar mais fragilizada pela existência de uma abertura em toda a sua espessura (conforme

mencionado anteriormente), e pelo facto da perna direita estar mais danificada do que a

esquerda, pelos agentes xilófagos.

(a) (b) (c)

Figura VI.12 – Apoio direito da asna (a) (d), apoio esquerdo da asna (b), pendural-pernas dessolidarização (c)



(d) (e) (f)

Figura VI.12 (continuação) – Apoio direito da asna (d), separação entre a escora e o pendural (e), rotura da asna (f)

Verificou-se após a realização do ensaio que no programa SENTUR, os registos dos

deslocamentos nas secções de dois dos LVDT’s - (C) e (D) - não tinham sido efectuados,

eventualmente pelo facto dos cabos não terem sido bem ligados. Este facto não teve,

obviamente qualquer consequência nos resultados finais obtidos e a ausência de registo foi

compensada na segunda asna ensaiada.

VI.2.2 – ASNA 2

Relativamente à asna 2, o procedimento efectuado foi o mesmo que o anterior.

O aspecto visual desta asna era pior do que o aspecto da asna 1. A perna direita apresentava

um aspecto esfarelado e com vestígios de rejeição de material preservador (óleo queimado); a

madeira das ligações perna-linha também se apresentava em mau estado devido a ataques de

insectos xilófagos, como se pode observar na figura VI.13-a. Esta asna não tem tanta

concavidade lateral como a asna 1, no entanto apresenta-se ligeiramente empenada na zona

dos apoios (linha-pernas), como se pode observar pela figura VI.13-b.

(a) (b)

Figura VI.13 – Asna 2 antes do ensaio (a), empenamento da asna 2 na zona da união perna-linha (b)



As figuras VI.14 apresentam o posicionamento dos LVDT’s, de modo a serem registadas as

deformações na aplicação da carga.

Figura VI.14 – Posicionamento dos LVDT’s na asna 2

A velocidade do ensaio, os LVDT’s, e o procedimento de carga realizado neste ensaio foram

os mesmos da asna 1. A figura VI.15 apresenta os resultados obtidos no ensaio da asna 2.

020406080

100

0 1000 2000 3000 4000 5000

Tempo (s)

Des

loca

men

to -

(B)i

(mm

)

05

101520

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Deslocamento - (B)i (mm)

Forç

a (K

N)

(a) (b)

Figura VI.15 - Relação deslocamento a meio vão da linha da asna 2 com a duração da actuação da carga (a);

relação: força-deslocamento a meio vão da linha da asna 2 (b)

Os resultados do programa usado no ensaio estão indicados no Quadro AII.III, do Anexo II.

O ensaio efectivamente iniciou-se aos 25s, o LVDT (E) iniciou o registo aos 27s, o LVDT (F)

iniciou o seu registo aos 32s, o LVDT (D) aos 29s, o LVDT (C) aos 37s e o LVDT (B) aos

33s.

A flecha máxima para o LVDT (C) foi 19.7mm aos 1814s aquando da aplicação de uma força

de 7,4KN. A flecha máxima do LVDT (D) foi 22,88mm aos 1847s para uma força de 7,4kN.

O LVDT (E) registou a flecha máxima (46,17mm) aos 3561 segundos para uma carga

F

(D)

(F)

(C)

(E)

1.7584m1.1625m

2.325m 2.1325m

1.5251m1.06625m

(A)

(B)

LEGENDA:(A) - LVDT (controlador)

(B) - LVDT (na linha - alinhamento do pendural)

(C), (D) - LVDT (na perna - alinhamento da ligação com a escora)(E), (F) - LVDT (na linha - a meio vão entre apoio e pendural)



aplicada de 12,34kN. O LVDT (F) obteve a flecha máxima de 46,51mm aos 3541s para uma

força aplicada de 11,89kN. Nesses instantes os LVDT’s foram desligados pois encontravam-

se muito próximo do limite máximo de leitura dos deslocamentos.

O LVDT (B) registou o deslocamento máximo de 83,21mm para uma carga de rotura de

16,15kN aos 4952 segundos.

Apesar do aparente mau estado visual da asna, verificou-se que a rotura se deu para uma força

de 16,15kN ainda superior à referida na asna 1.

A rotura verificou-se na linha, entre o pendural e a perna esquerda como se pode observar na

figura VI.16. Nas ligações perna direita-linha ocorreu esmagamento, enquanto que na ligação

perna esquerda-linha se observou rotação, e a ligação entre a escora direita e a perna se

encontrava dessolidarizada.

Embora tenha dessolidarizado a ligação entre a escora direita e a perna direita, a rotura

ocorreu por corte a aproximadamente a meio vão da linha por acção do pendural, pelo facto de

numa primeira fase ter-se, provavelmente, dado esmagamento nas ligações pernas-linha

derivado aos esforços de máximos compressão, passando a asna a comportar-se como uma

viga simplesmente apoiada e carregada sensivelmente a meio vão.

(a) (b)

(c) (d) Figura VI.16 - Rotura da asna 2: esmagamento da perna direita-linha (a); rotação da perna esquerda-linha (b);

separação entre a escora direita e a perna direita (c); rotura da linha (d).



VI.2.3 – SÍNTESE DOS RESULTADOS

Em ambas as asnas se verifica uma certa oscilação do registo da carga aplicada devido ao

facto da madeira ser um material fibroso e por isso com perda gradual da resistência

evidenciando que a madeira resiste melhor às acções instantâneas. Além disso as ligações dos

elementos da asna vão cedendo.

A figura VI.17 apresenta a relação força-deslocamento nos vários pontos das asnas 1 e 2 onde

se dispuseram os LVDT’s.

(a) (b)

F (KN)

DESLOCAMENTO (mm)

Fase 2

Fase 1

A

B

Kdanif.

Kelast.

Kult.

(c) Figura VI.17 – Relação força-deslocamento da asna 1 e 2

Do que se depreende da figura VI.17, parece ser possível descrever o comportamento da

estrutura com um modelo de desempenho tipo bilinear, isto é, numa primeira fase a estrutura

comporta-se como uma asna triangular (com pouca ou nenhuma função do pendural e escoras)

atingindo-se as compressões máximas nas pernas, ocorrendo esmagamento nos apoios. Numa

segunda fase, a estrutura funciona como uma viga simplesmente apoiada e carregada a meio

vão pelo pendural.

Este comportamento das asnas é comprovado pela soma do deslocamento da asna numa

primeira fase com o deslocamento da viga simplesmente apoiada carregada a meio vão.

Como tal tem-se:

Asna 1 (F/D)

05

101520

0 50 100

Deslocamento (mm)

Forç

a (K

N)

(B)i(F)i(E)i

Asna 2 (F/D)

05

101520

0 50 100

Deslocamento (mm)

Forç

a (K

N)

(B)i(D)i(C)i(F)i(E)i



kFd

dFk =⇔=

k rigidez da estrutura (kN/mm),

F força aplicada (kN),

d deslocamento a meio vão da linha (mm);

O deslocamento (∆d) de uma viga simplesmente apoiada e carregada a meio vão (∆F) é dado

pela seguinte equação:

IElFd××

×∆=∆

48

3

sendo: l comprimento da viga (m);

E módulo de elasticidade (MPa);

I momento de inércia (m4)

∆F diferencial da força aplicada nas duas fases do modelo (kN)

∆d diferencial do deslocamento aplicado na segunda fase do modelo (mm)

Então o valor do deslocamento total - D, é dado pela seguinte equação:

ddD ∆+=

Deste modo, através de uma simulação num programa de cálculo, para a asna 1 como

reticulada:

mmkNk /78,292,469,13

1 == mmd 66,278,24,7==⇒ , deslocamento da primeira fase;

na segunda fase considerando uma viga simplesmente apoiada, o deslocamento ∆d é dado por:

( ) mmd 87,66

122,008,0360048

61,44,769,133

3

=×

××

×−=∆

então, o deslocamento total relativo ao modelo bilinear é igual a D = 2,66+ 66,87 = 69,53mm,

valor relativamente menor que o valor do deslocamento experimental 98,35mm,

correspondente à força de 13,69kN.

Se a carga total de 13,69kN fosse aplicada directamente a meio da viga-linha, o deslocamento

máximo seria 145,53mm. Então, para estes moldelos de desempenhos limiares, teremos:

mmmmmm erimental 53,145)35,98(53,69 exp <<

Este facto resulta da asna 1 se encontrar muito degradada.



Em relação à asna 2 tem-se:

( ) mmd 47,88

122,008,0360048

46,496,615,163

3

=×

××

×−=∆ , logo D = 1,87 + 88,47 = 90,34mm, valor muito

aproximado do valor experimental (83,21mm).

Se a carga total de 16,15kN fosse aplicada directamente a meio da viga-linha, o deslocamento

máximo seria 155,47mm. Então, para estes moldelos de desempenhos limiares, teremos:

mmmmmm erimental 47,15534,90)21,83( exp <<

Estes resultados são coerentes com o facto de a asna 2 estar menos dessolidarizada que a asna

1.

O quadro VI.IX apresenta os valores das forças aplicadas nos pontos A e B da figura VI.17,

correspondentes aos limites das duas fases do modelo, e os correspondentes deslocamentos da

linha. Adicionalmente o quadro também compara valores dos possíveis módulos de

elasticidade relativos ao modelo de desempenho bilinear das asnas.

Foi considerado o módulo de elasticidade da madeira de 40% (percentagem obtida no ensaio

experimental das vigas de madeira) do módulo de elasticidade tabelado, obtendo-se uma

diferença no deslocamento pelo método experimental / método computacional, para as duas

asnas de cerca de 91%. Com o módulo de elasticidade correspondente à classe de resistência

C18, madeira nova em bom estado, o deslocamento seria cerca de 8% do deslocamento obtido

experimentalmente para a asna 1 e de 4% para a asna 2.

Conclui-se que na fase elástica a asna 1 e 2 apresentam módulo de elasticidade da ordem de

grandeza de 6% do valor tabelado para a asna 1 e 10% para a asna 2. Na fase danificada em

que as duas asnas se deformam, o módulo de elasticidade da asna 1 apresenta a ordem de

grandeza de 2% e a asna 2, 4% do valor tabelado. Se fosse considerado um modelo

completamente linear teria um módulo de elasticidade da ordem de grandeza de 3% para a

asna 1 e 5% para a asna 2. Desta forma, as ligações e o seu estado de degradação parecem

influenciar decisivamente a resposta em fase elástica, não sendo então possível prever com

grande rigor comportamento deformacional deste género de estruturas, muito degradadas!



Quadro VI.IX - Comparação de resultados experimentais e numéricos (força e deslocamento), e das

características do modelo bilinear

Da análise dos dados (quadros VI.IX e VI.X) verifica-se que a asna 2, apesar de

aparentemente em pior estado visual que a asna 1, apresenta menor deformação para uma

maior carga aplicada, como tal uma resistência maior a meio vão da linha comparativamente

com a asna 1.

A força de rotura da asna 1 é cerca de 85% da força aplicada aquando da rotura da asna 2. O

deslocamento máximo da linha da asna 2 é cerca de 85% do deslocamento máximo na asna 1.

Esta diferença percentual deve-se à degradação dos materiais e barras estruturais específicos

de cada asna, e condicionantes do desempenho de cada uma com o procedimento de carga

aplicado.

VI.3 – PROPOSTA PRELIMINAR DE REFORÇO

Dado que a classe do pinho é C18, as propriedades mecânicas da madeira (nova) são descritas

no quadro VI.XI, que se segue:

Quadro VI.X – Comparação dos deslocamentos experimentais das asnas 1 e 2 em função da força aplicada

ASNA 1 ASNA 2 Flechas Flechas Fi Ti

(B)i (C)i (D)i (E)i (F)i Ti

(B)i (C)i (D)i (E)i (F)i

(KN) (s) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (s) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm)

7.40 1807 25,22 - - 16,62 16,41 1545 18,34 15,84 16,97 14,69 14,85 10,10 2910 50,05 - - 30,83 30,60 2309 32,88 17,32 21,23 26,67 26,82 13,69 5029 98,35 - - 44,24 42,32 3801 61,25 17,47 21,45 43,56 44,64

FA f A FB fB FA fA Eelast. Edanifi. Eúlt. FA fA

(KN) (mm) (KN) (mm) (KN) (mm) (MPa) (MPa) (MPa) (KN) (mm)ASNA 1 7,40 25,22 13,69 98,35 7,40 2,73 530,60 155,76 252,10 7,40 1,97ASNA 2 6,96 19,83 16,15 83,21 6,96 1,86 863,07 356,55 477,26 6,96 0,78

VALORES NUMÉRICOS

VALOR CALCULADO

(40%C18) E=3600MPa

VALOR CALCULADO

(C18) E=9000MPa

VALOR EXPERIMENTAL



Quadro VI.XI – Classe de resistência C18 da madeira

Classe de Resistência C18

Flexão fm,k 18

Tracção // ás fibras ft,,0,k 11

Tracção ┴ ás fibras ft,90,k 0,30

Compressão // ás fibras fc,0,k 18

Compressão ┴ ás fibras fc,90,k 4,8 R

esis

tênc

ia (M

Pa)

Corte fv,k 2,0

Módulo de elasticidade // ás fibras E0,mean 9,0

Percentil do Módulo de elasticidade // ás fibras E0.05 6,0

Módulo de elasticidade ┴ ás fibras E90,mean 0,30

Rig

idez

(GPa

)

Módulo de distorção Gmean 0,56

Densidade fk 320 Densidade

(Kg/m3) Densidade média fk 380

Para o reforço da madeira foram usados materiais compósitos e resinas epoxídicas, madeira de

pinho nova e chapas de aço. Mais precisamente chapas de aço nas ligações entre: pendural-

linha-escoras e pernas-escoras; a madeira de pinho nova foi usada na linha das duas asnas

(devido à rotura) e na ligação da asna 2 entre a perna direita e a linha. Para permitira uma

maior continuidade dos esforços nas ligações foram usados materiais compósitos - placa de

fibra de vidro entre a ligação da madeira nova com a madeira existente da linha, varões de

fibra de carbono nas ligações entre as pernas e a linha, e entre o pendural e as pernas,

As resinas apresentam uma boa compatibilidade com a madeira, à excepção do Pinus

Canariensis ou a Teca que pelas suas propriedades autolubrificantes podem impedir a

aderência da resina à madeira, o que não é o caso.

De seguida são apresenta-se os materiais compósitos usados e as suas características

mecânicas.

A resina usada foi CB10T SLOW SET [2], que é um adesivo epoxídico e tixotrópico,

concebido para colar o vidro, para ligar os varões de fibra de carbono ou de vidro à madeira,

para ligar os substratos de pedra à alvenaria, como preenchimento de fissuras na pedra,

alvenaria e madeira. Atinge o tempo de cura passadas 36h após se ter mexido a solução. O

quadro VI.XII contém as propriedades mecânicas deste material. O fornecedor recomendou

para valor nominal da resistência de aderência da cola (timberset ou CB10TSS) de 3MPa.



Quadro VI.XII – Propriedades da resina CB10TSS Propriedades CB10TSS

Espessura 0,20 – 12 mm

Resistêcia à compressão > 55 N/mm2

Resistência à tracção 20 MPa

Tensão de aderência da cola (**) σaderência > 6 MPa

(**) para madeiras duras e macias

O Carbon Fibre Rotaflex Plate (CFRP) é um laminado obtido por pultrusão, constituído por

fibras de carbono numa matriz unidirecional combinada com resina epoxídica ou vinílica. As

placas de reforço implementam maior resistência à tracção. É usado como reforço do betão e

na união de várias peças de madeira. Também existe este tipo de material em forma de varão

(CFRR), possuindo elevada resistência, rigidez, bom comportamento às tensões de flexão,

excelente comportamento mecânico estático e dinâmico. O material apresenta boa resistência

à corrosão dos taninos da madeira e dos produtos de tratamento da madeira.

Estes varões são mais frequentemente usados em estruturas de madeira lamelada colada, nos

conectores sujeitos ao corte e no reforço das ligações da madeira sujeita ao corte simples. O

quadro VI.XIII apresenta as propriedades deste material.

Quadro VI.XIII – Propriedades do Rotaflex fibre

Propriedades GFRP

(1.3 a 4mm espessura) CFRR (Ø5mm)

Densidade 1,91g/cm3 1,53 g/cm3

Módulo de elasticidade à flexão 45GPa 120-130 GPa

Resistência à flexão 1150 MPa 1400-1600 MPa

Resistência à compressão - 1400-1600 MPa

Resistência à tracção 1000MPa -

Resistência ao corte 55 MPa -

O reforço da linha, foi efectuado com placa de fibra de vidro, havendo disponível, placas com

a largura de 200mm e espessura 1.4mm unida à madeira existente por meio de uma peça de

madeira de pinho nova denteada de modo a permitir melhor aderência entre os materiais

compósitos de ligação (figura VI.18).



Figura VI. 18 – Materiais compósitos usados no reforço das asnas de madeira

VI.3.1 – PRÉDIMENSIONAMENTO DA ASNA 1

A asna 1 foi reforçada na linha, nas ligações perna-linha (esmagamento), nas ligações escora-

perna e na ligação pendural-escoras-linha. Por motivos de manuseamento da referida asna no

laboratório, verificou-se a separação entre a perna direita e o pendural. Por este facto, essa

ligação também teve que ser efectuada.

A linha da asna aquando de uma solicitação de carga encontra-se traccionada, como tal a

resistência à tracção paralela às fibras no seu estado inicial é de 11Mpa. Tendo em conta a

asna 1, tem-se:

kNSecçãoNSecçãoN

linhalinha 0,176200801011 3 =×××=×=⇔= −σσ

pelo equilíbrio dos nós da asna 1:

( )=×= 12wtgNF

linha 176,0 x 0,364 = 64,06 <=> F = 2 x 64,06 = 128,13 kN

Isto seria se a asna estivesse em perfeitas condições da sua constituição química e mecânica.

Considerando que F’= 40%F = 51,25 ≈ 55 kN, tem-se:

( ) ==1

2wtg

F

Nlinha 75,47 kN => MPaSecçãoNlinha

linha 71,420080100047,75

=××

==σ

( ) ==1

2wsen

F

N tapernadirei 80,33 kN

Varão de fibra de carbono

Placa de fibra de vidro

Resina CB10TSS



Coeficiente de carga máximo = kNFf

linha

kt 22,645,2771,4

11',0, =×=×σ

De acordo com o Eurocódigo 5:

Kmod = 0.90 por se tratar de uma estrutura sujeita à classe de serviço 2 e se tratar de uma

solicitação de curta duração.

γM - coeficiente parcial de segurança da propriedade do material, neste caso da placa.

cmmllh

KNplaca

placaplacaM

seglinhaaderência 3534,0

1032050,090,05,147,75

2 3mod. ≈=

×××××

=⇔×××

××=γ

γσ que será o

comprimento necessário para ligar a peça de madeira nova com a linha existente.

sabendo que, o momento flector da placa, Mp,d, é tal que:

dpmdp fdtnM ,,

2

, 6×

××=

em que: n – n.º de placas

t – espessura da placa

d – altura da placa

fm,p,d – resistência de cálculo à flexão da placa

Mp,d – momento flector resistido por n placas de reforço com secção rectangular

então, satisfazendo a condição seguinte, tem-se:

Mp,d ≤ Mm,d <=> 2

2

,,

,

dthb

ff

ndpm

dm

××

×= (1)

em que:

fm,d - resistência de cálculo à flexão da madeira ≈ 40% fm,d (C18)

b – espessura da madeira

h – altura da madeira

Mm,d – momento flector da viga com secção rectangular



Como tal o número de placas usando a equação (1), será:

2

2

504,120080

24002,7

××

×=n = 2,74 ≈ 2 unidades, pelo facto de a espessura da linha ser apenas 8cm,

que foram igualmente distribuídas.

Verificação:

100025040,190,05,145,75mod. ×

××××

=××

=placa

seglinhalinha Secção

KN γσ = 728 MPa ≤ σsd = 1000 MPa O.K.!

Para a determinação do comprimento de amarração apresenta-se a expressão simplificada [3]:

nnn Ak

lAk

lAk

L ×+

×

+×

= 2

211

em que:

n

hbAn×

= secção da viga (cm2) e n é o número de placas considerado

l = comprimento da viga (cm)

Como se observa na figura VI.19 os coeficientes k1 e k2 poderão ter os seguintes valores:

k1 = 37 e k2 = 8 para a zona 1;

k1 = 27,7 e k2 = 13,8 para a zona 2;

k1 = 18,5 e k2 = 18,5 para a zona 3.

Figura VI.19 – Zonas da viga de madeira para determinação do comprimento de amarração [3]



Uma vez que, a zona a reforçar incide na zona 3, tem-se:

28205,18

25,46128205,18

25,46128205,18

2

××+

×

××+

×××

=L = 41,81 cm ≈ 50cm

L minímo = 2,5 x d = 2,5 x 5,0 = 12,5 cm

Como tal por motivos de segurança, optou-se por efectuar-se o reforço a todo o comprimento

da peça nova de madeira com as placas de fibra de vidro anteriormente mencionadas e com

um comprimento de amarração de 50cm, conforme se exemplifica na figura VI.20.

Na ligação perna-pendural, o reforço foi executado com CFRR de diâmetro 10mm, sabendo

que:

kNw

kNN seglinha

sdperna 39,10894,0

90,05,147,75)cos( 1

mod., =

××=

××=

γ

=×××

=⇔=××31014,32

39,108var,varvar ãosdpernaãoãoaderência lNSuperfícielσ 0,575 m ≈ 60cm

De acordo com o fornecedor, para que no varão se possa atingir a tensão máxima resistente é

necessário um comprimento mínimo de 30cm. Os varões utilizados de 60cm satisfazem

portanto os requisitos anteriores, sendo o comprimento adicional de amarração uma garantia

do seu funcionamento nesta estrutura muito degradada (também interiormente). Pelo facto da

altura da viga de madeira - perna - ser elevada, e da asna 1 se ter desagregado no laboratório,

optou-se por realizar a ligação pendural-perna com três varões dispostos longitudinalmente

segundo a direcção do centróide da peça e segundo os limites do seu terço central. Esta última

localização tem como objectivo centralizar o reforço e assegurar apenas as compressões

(esforço que ocorre nas pernas da asna), conforme se pode observar na figura VI.20.

Verificação:

kNN

N sdpernasdperna 13,36

339,108

3,

, ===



M

1.80m0.86m

0.605m

0.50m0.11m0.11m 0.255m 0.25m

Ø10mm (L=24cm)Ø10mm (L=32cm)Ø10mm (L=32cm)Ø10mm (L=28cm)50x1.4mm2

Ø10mm (L=60cm)

0.67m

10x1.0mm2

LEGENDA:M - Madeira nova

=×

== 2var

var 010,014,313,36

ão

sdão Secção

Nσ 115063,69 kN/m2 ≈ 115,06 MPa ≤ σcompressão = 1400 a

1600 MPa, O.K.!

De forma a tornar mais rígidas as ligações existentes foram colocados dois varões Carbon

Fibre Rotaflex Rod (CFRR) com 10mm de diâmetro na ligação perna-linha, na ligação entre a

madeira nova e a existente foi usado placas de fibra de vidro com 1.4 mm de espessura por 50

mm de altura, colocou-se uma peça tipo “pé de galinha” com 5 mm de espessura (largura – 5

cm e altura total – 45 cm) na ligação pendural-linha, e umas chapas de 1 mm de espessura

(secção: 10 x 20 cm2) aparafusadas na ligação escora-perna (figura VI.20).

Figura VI. 20 – Esquisso do reforço da asna 1

A figura VI.21 apresenta todo o procedimento de reforço através da sequência fotográfica

seguinte. A figura VI.21- (a) a (c) identificam a colocação dos varões de fibra de carbono na

ligação pendural-perna, as figuras VI.21 - (d) a (f) e (l) (m) indicam o reforço com os varões

CFRR na ligação perna-linha. A ligação madeira nova-madeira existente na linha, é

apresentada nas figuras VI.21 - (g) a (j). O reforço efectuado por chapas metálicas está

indicado na figura VI.21 - (o), nas restantes figuras observa-se a asna 1 na sua globalidade

reforçada e pronta a ensaiar.

(a) (b) (c)

Figura VI.21 – Sequência fotográfica do trabalho de reforço das ligações da asna 1



(d) (e) (f)

(g) (h) (i)

(j) (l) (m)

(n) (o) (p)

Figura VI.21 (Continuação) – Sequência fotográfica do trabalho de reforço das ligações da asna 1

VI.3.2 – PRÉDIMENSIONAMENTO DA ASNA 2

Relativamente à asna 2, como a rotura inicial foi idêntica à da asna 1, foram usados

exactamente os mesmos materiais de reforço, simplesmente os varões de CFRR foram

dispostos inclinados na ligação perna-linha. Na perna direita, devido ao estado de degradação

da madeira foi colocado uma peça de madeira nova. Por motivos de manuseamento das asnas



no laboratório houve a desagregação do topo superior do pendural, como tal foi colocado

também uma peça nova de madeira nessa zona.

O princípio do pré-dimensionamento foi exactamente o mesmo que o efectuado para a asna 1.

Assim, tem-se:

Nlinha = 176,0 kN

F = 142,91 kN

F’ = 40%F ≈ 60 kN, tem-se:

Nlinha = 73,96 kN => σlinha = 4,62 Mpa

Nperna direita = 79,81 kN

Coeficiente de carga máximo = 71,43 kN

lplaca = 0,33m ≈ 35cm

n ≈ 2 unidades igualmente distribuídas. O comprimento foi exactamente o mesmo da asna 1,

conforme se verifica na figura VI.22.

Verificação:

σlinha = 713 MPa ≤ σsd = 1000 MPa O.K.!

L ≈ 50cm

L minímo = 12,5 cm

Nperna sd = 107,75 kN

lvarão = 0,572 m ≈ 60cm

Verificação:

Nperna sd = 53,88 kN

σvarão ≈ 686,00 MPa ≤ σcompressão = 1400 a 1600 MPa, O.K.!

Figura VI.22 – Esquisso do reforço da asna 2

0.81m

M

0.80m

M

0.31m0.67m

Ø10mm (L=60cm)

50x1.4mm2 Ø10mm (L=36cm)Ø10mm (L=27.5cm) Ø10mm (L=30cm)Ø10mm (L=35cm)

0.605m

10x1.0mm2

20x1.0mm2 0.235m 0.165m

0.375m 0.245m

1.80mLEGENDA:M - Madeira nova



A figura VI.23 apresenta o reforço efectuado ao nível das ligações da asna 2. O reforço é

semelhante ao realizado na asna de madeira 1. A perna direita foi emendada com uma peça de

madeira nova conforme se pode observar na figura supra indicada, devido ao seu estado de

degradação ser elevado. Essa ligação foi realizada com duas chapas de aço de 1mm de

espessura com 80 m de comprimento e 20cm de largura, aparafusadas. As ligações perna-linha

foram reforçadas com varões de fibra de carbono inclinados, com 10mm de diâmetro.

(a) (b) (c)

(d) (e) (f)

(g) (h)

Figura VI.23 – Sequência fotográfica do trabalho de reforço da asna 2

VI.3.3 – SÍNTESE DOS RESULTADOS

Após a execução do reforço das duas asnas foram realizados novamente os ensaios, tendo-se

usado os procedimentos mencionados anteriormente. As duas asnas obtiveram uma carga de



rotura superior ao ensaio inicial, implicando consequentemente, valores do deslocamento a

meio vão da linha, inferiores traduzindo uma aumento da rigidez.

Verificou-se o mesmo tipo de rotura em ambas as asnas – perna direita, por encurvadura fora

do plano, porque a estrutura não foi contraventada.

Na asna 1, conforme se pode observar na figura VI.24, devido ao estado de maior degradação

da perna direita, para a carga aplicada de 21.54 kN deu-se a rotura para fora do plano.

(a) (b) (c)

(d) (e)

Figura VI.24 – Sequência fotográfica da rotura da asna 1

Na asna 2, também houve a rotura na perna direita por encurvadura fora do plano, quando a

carga aplicada atingiu o valor de 27.60 kN, pelas mesmas razões da asna 1 agravadas pela

existência de um nó deteriorado. Na figura VI.25 observa-se a sequência fotográfica com a

rotura ocorrida na asna 2.



(a) (b) (c)

(d)

Figura VI.25 – Sequência fotográfica com indicação da zona da rotura da asna 2

As ligações praticamente não tiveram nenhuma mudança de alteração durante todo o ensaio,

tanto na asna 1 como na asna 2, o que comprova o dimensionamento e reforço efectuado.

Os resultados do ensaio encontram-se no quadro AII.IV no Anexo II, no entanto os quadros

VI.XIV, VI.XV, VI.XVI e VI.XVII resumem os valores obtidos permitindo tirar algumas

conclusões.

Quadro VI.XIV – Comparação da força aplicada/deslocamentos das duas asnas após o reforço

F T (B) (C') (D) (E) (F) T (B) (C') (D) (E) (F)(KN) (s) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (s) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm)7,40 986 8,83 7,07 9,51 5,76 6,66 834 5,18 4,64 5,86 3,79 4,61

10,10 1135 11,78 9,50 12,68 7,73 9,00 900 6,10 5,70 7,14 4,55 5,5913,69 1441 17,70 14,19 18,93 11,62 13,75 982 7,52 7,02 8,69 5,45 6,7721,54 3077 51,14 20,06 20,90 32,27 38,81 1245 11,99 11,28 14,07 8,79 10,5127,60 - - - - - - 1498 17,56 13,56 18,63 12,88 14,55

ASNA 1 Asna 2



Quadro VI.XV – Valores comparativos de resistência das duas asnas antes e após o reforço

Frotura frotura (B) Nlinha σrotura linha Nperna σrotura perna Frotura frotura (B) Nlinha σrotura linha Nperna σrotura perna(KN) (mm) (KN) (MPa) (KN) (MPa) (KN) (mm) (KN) (MPa) (KN) (MPa)

ASNA 1 13,69 98,35 19,14 1,20 21,00 2,45 21,54 51,14 29,79 1,86 32,72 3,83ASNA 2 16,15 83,21 19,88 1,24 21,98 2,35 27,60 17,56 33,67 2,10 37,16 3,99

Após o reforçoAntes do reforço

Verificou-se que a asna 2 continua a ter um comportamento superior ao da asna 1. A rotura

das asnas ocorreu para um valor da força superior em cerca de 60% do valor no seu estado

inicial. O deslocamento da linha na asna 1 reduziu-se em cerca de 50% do estado inicial,

enquanto que o deslocamento da linha na asna 2 reduziu cerca de 80%.

Da análise do quadro VI.XVI observa-se que o aumento de resistência ao nível da perna e da

linha para as duas asnas de madeira é de cerca de 60% do valor inicial, apenas com o reforço

realizado das ligações.

Quadro VI.XVI – Valores percentuais de resistência comparativos das duas asnas antes e após o reforço

σrotura linha σrotura perna σrotura linha σrotura perna linha perna(MPa) (MPa) (MPa) (MPa) (%) (%)

ASNA 1 1,20 2,45 1,86 3,83 64,52 63,97ASNA 2 1,24 2,35 2,10 3,99 59,05 58,90

Aumento percentual de

resistência com o reforço

Antes do reforço Após o reforço

Considerando que as características mecânicas da madeira no seu estado real são cerca de

40% do valor tabelado correspondente à classe C18, pode-se afirmar em relação às duas asnas

de madeira, que com o reforço efectuado existe um défice de resistência para o valor tabelado

se cerca de metade no caso da linha, e cerca de 70% no caso da perna. O défice percentual de

resistência seria superior comparando-se com a classe de resistência da madeira em bom

estado (C18), como se pode observar no quadro VI.XVII.



Asna 1

0

10

20

30

0 20 40 60 80 100Deslocamentos (mm)

Forç

a (K

N)

(E)i

(F)i

(B)i

(E)

(F)

(B)

Asna 2

0

10

20

30


Forç

a (K

N)

(E)i(F)i(B)i(E)(F)(B)(C)i(D)i(C)(D)

Quadro VI.XVII – Valores percentuais comparativos da resistência: experimental, classe resistência C18 e

40%C18

A figura VI.26 apresenta a relação força-deslocamento nos vários pontos das asnas 1 e 2 onde

se dispuseram os LVDT’s (B a F), confirmando-se o que se afirmou anteriormente (i – índice

relativo ao estado inicial das asnas).

(a) (b)

(c)

Figura VI.26 - Comparação da força versus deslocamento das asnas 1 (a) e 2 (b) antes e após o reforço, a meio

vão da linha (c) da asna de madeira

Por intermédio da figura VI.27, pode-se observar o desempenho não linear da estrutura,

através do diferencial entre a recta que representa a fase linear da estrutura, e a curva que

caracteriza a fase linear e não linear elástica da estrutura. O desempenho não linear da

estrutura é superior na asna 1, o que confirma o facto de ser menos resistente que a asna 2.

Após o reforço

Valor aproximado

(40%C18)

Diferença percentual

de resistência

com 40%C18

Valor tabelado

(C18)

Diferença percentual

de resistência com C18

σrotura

linha σrotura

perna σrotura

linha σrotura

perna linha pernaσrotura

linha σrotura

perna linha perna (MPa) (MPa) (MPa) (MPa) (%) (%) (MPa) (MPa) (%) (%) ASNA 1 1,86 3,83 42,22 53,19 16,91 21,28ASNA 2 2,10 3,99 4,4 7,2 47,73 55,42 11 18 19,09 22,17

0

10

20

30


Forç

a (K

N) (B)i -

asna1(B) - asna1

(B)i -asna2



(a) (b)

(c) (d)

Figura VI.27 - Relação Nlinha vs deslocamento a meio vão da linha na asna 1 (a - b) e da asna 2 (c-d) antes e após

o reforço

VI.4 – INSTABILIDADE DA ESTRUTURA PLANA

A carga critica (Pcrit) da estrutura é uma medida da capacidade resistente da estrutura à

instabilidade por encurvadura flexional no seu plano. Pode ser obtida por extrapolação dos

resultados experimentais, neste caso por um ensaio de carga não destrutivo, nomeadamente

através dos registos das cargas axiais de compressão e deslocamentos estruturais

generalizados. A carga de encurvada de uma barra (perna) é avaliada com as ligações reais ou

efectivas da perna nas suas extremidades. Se a perna fosse uma barra (ideal) prismática

biarticulada a carga de Euler de encurvadura nos dois planos de inércia seria

( ) 2

2

lIE

P xxE

××Π= e ( ) 2

2

lIE

P yyE

××Π= .

Deste modo a figura VI.28 representa uma síntese de resultados experimentais, através da

relação deslocamento/força vs deslocamento com a finalidade de obtenção da carga crítica da

estrutura por extrapolação, utilizando a técnica do Diagrama de Southwell [4, 5, 6].

0

20

40

60

0 20 40 60 80 100

Deslocamentos (mm)

Nlin

ha d

ireita

(KN

)

(B)i - asna1(B) - asna1Asna1Asna1i 0

20

40

60

0 20 40 60 80 100

Deslocamentos (mm)

Nlin

ha e

sque

rda

(KN

) (B)i - asna1(B) - asna1Asna1Asna1i

0

20

40

60

0 20 40 60 80 100

Deslocamentos (mm)

Nlin

ha d

ireita

(KN

)

(B)i - asna2(B) - asna2Asna2Asna2i

0

20

40

60


Nlin

ha e

sque

rda

(KN

) (B)i - asna2(B) - asna2Asna2Asna2i



(a)

(b) (c)

Figura VI.28 – Relação deslocamento/força aplicada de compressão vs deslocamento da asna 2 antes (a) e após o

reforço (b-c) A recta da variação linear ou Diagrama de Southwell, do quociente entre o deslocamento e a

carga aplicada e o deslocamento, é representada pela seguinte equação:

1

0

1

1Pf

fPP

fi

i

i +≈ (2)

em que: Pi é a carga axial aplicada de compressão numa barra da estrutura fi é o deslocamento generalizado (transversal ou rotação) numa secção da barra

P1 é a primeira carga de instabilidade da estrutura

f0 é uma medida (amplitude) de defeitos iniciais da barra (excentricidade, deformabilidade,

curvatura inicial)

Para se determinar o Diagrama de Southwell, deve-se ter em conta o seguinte [7]:

A precisão do resultado depende da validade da hipótese de ser predominante o 1º

modo de instabilidade, traduzido pela zona puramente linear,

Para pequenos valores de P, os termos de ordem superior na expansão em série dos

deslocamentos transversais podem ser também significativos, causando desvios dos

valores calculados de fi/Pi relativamente à recta de regressão linear. Na prática

Asna2 inicio [Deslocamento/F]/deslocamento

0

15

0 10 20 30Deslocamento (mm)

Des

loca

me

nto

/For

ça

(mm

/KN

)

[(C)i/Fi]/(C)i[(D)i/Fi]/(D)i

Asna1 [deslocamento/F]/deslocamento

01234


D/F

(mm

/KN

)

[(D)/F]/(D)

[(C)/F]/(C)

Asna2 [deslocamento/F]/deslocamento

01234


D/F

(mm

/KN

)

[(D)/F]/(D)[(C)/F]/(C)



procura-se evitar esse problema determinando a regressão apenas com valores de

P≥0.5P1;

Este método recorrendo à representação do diagrama de Southwell, permite obter

indicações sobre o limite dos pequenos deslocamentos, bem como de desempenhos

não lineares, representados pela fase final não linear da relação força-deslocamento.

Pelos motivos citados anteriormente obteve-se o diagrama de Southwell através dos

deslocamentos das asnas situados nas pernas e identificados por (C) e (D), nos intervalos

indicados na figura VI.29.

(a) (b)

(c) (d)

(e) (f)

Figura VI.29 – Diagrama de Southwell para os deslocamento (C) e (D) nas asnas 2 antes do reforço (a-b) e asnas

1 e 2 após o reforço (c-f).

Assim sendo, considerando a equação (2) e a figura anterior obtém-se a carga crítica da

estrutura (Fcrit.), da qual resultam os esforços axiais nas pernas esquerda e direita (Ncrit. em C e

Asna 1 [(C)/F]/(C) y = 0,0195x + 0,7843R2 = 0,8005

0,00,51,01,5

5 10 15 20Deslocamento - (C) (mm)

(C)/F

(m

m/K

N)

Asna 1 [(D)/F]/(D) y = 0,0196x + 1,0438R2 = 0,7973

0,00,51,01,5

5 10 15 20Deslocamento - (D) (mm)

(D)/F

(m

m/K

N)

Asna 2 [(C)/F]/(C) y = 0,0128x + 0,3854R2 = 0,8953

0,00,51,01,5

5 10 15 20

Deslocamento - (C) (mm)

(C)/F

(mm

/KN

)

Asna 2 [(D)/F]/(D) y = 0,0129x + 0,4792R2 = 0,8089

0,00,51,01,5

5 10 15 20Deslocamento - (D) (mm)

(D)/F

(mm

/KN

)

Asna2 inicio [(C)i/Fi]/(C)i y = 0,0554x + 1,5748

R2 = 0,6793

0

2

4

5 10 15 20Deslocamento - (C)i (mm)

(C)i/

F (m

m/K

N)

Asna2 inicio [(D)i/Fi]/(D)i

y = 0,0583x + 1,532R2 = 0,8009

0

2

4

5 10 15 20Deslocamento - (D)i (mm)

(D)i/

F (m

m/K

N)



em D) que se compara com o valor da carga de Euler (PE) das referidas barras, no quadro

VI.XVIII.

Quadro VI.XVIII – Valores da carga critica da estrutura e da carga de Euler

O facto das cargas axiais nas pernas, correspondentes à carga crítica da estrutura, ser menor

que a carga Euler da perna significa que a estrutura instabilizaria globalmente (como um todo)

e não localmente (perna direita). Após o reforço verifica-se que as duas asnas instabilizaram-

se localmente primeiramente na perna esquerda seguida posteriormente da perna direita, o que

contraria o resultado experimental (encurvadura lateral local da perna direita), talvez pelo

facto de se encontrar extremamente degradada. Os carregamentos críticos para as asnas 2i, 1 e

2 (após o reforço) determinados a partir dos LVDT’s em C e D, são praticamente iguais nas

três situações.

Note-se também que a estrutura nestes ensaios acabou por não ser contraventada lateralmente.

Através da equação (3) poder-se-á comparar a capacidade resistente da estrutura relativo à

instabilidade por encurvadura global, das duas asnas antes do reforço (apenas se poderá

analisar a asna 2) e após o reforço (asna 1 e 2).

rotura

crit

FF .=λ (3)

QuadroVI.XIX – Factores críticos de carregamento (λ), relativamente à carga referência correspondente à rotura

inicial.

Face aos resultados dos factores críticos de carga, compreende-se o razoável aumento da

capacidade resistente da estrutura global das asnas reforçadas.

Esq. Dir. Esq. Dir.Fcrit (C) Fcrit (D) Ncrit.(C) Ncrit.(D) PE(x) PE(x) PE(y) PE(y)

[KN] [KN] [KN] [KN] [KN] [KN] [KN] [KN]Asna 2i 18,05 17,15 25,86 22,81 49,22 57,19 307,62 357,45Asna 1 51,28 51,02 84,73 74,50 45,29 57,98 283,03 362,38Asna 2 78,13 77,52 111,93 103,09 49,22 57,19 307,62 357,45

Carga de Euler na perna Diagrama de Southwell

Frotura Fcrit.(C) Fcrit. (D)[KN] [KN] [KN] λcrit (C) λcrit (D)

Asna 2i 16,15 18,05 17,15 1,12 1,06Asna 1 21,54 51,28 51,02 2,38 2,37Asna 2 27,6 78,13 77,52 2,83 2,81

Factor carga crítico



O quadro VI.XX apresenta os coeficientes de encurvadura (K) das pernas, que são uma

medida do grau de fixação das pernas aos nós da estrutura, são calculados segundo a equação

(4) que se descreve:

2

2

. )( lkIENcrit ×××

=π

2.

2

lNIEk

crit ×××

=⇔π (4)

A asna 1 não permite comparar as ligações das pernas no estado inicial com o estado após o

seu reforço, no entanto poderá ser concluído que as ligações pernas são caracterizadas para um

coeficiente de encurvadura k ≈ 0,7 (le ≈ 0,7 x l). A asna 2 inicialmente encontrava-se com as

extremidades das pernas ligadas de modo equivalente a restrições tais que k ≈ 1,5 (le ≈ 1 x l),

isto é, pior que duplamente articulada. Após o reforço as pernas da asna 2 passaram a ter uma

considerável capacidade resistente à encurvadura caracterizada por k ≈ 0,7.

Quadro VI.XX – Coeficientes de encurvadura nas pernas das asnas de madeira

O reforço utilizado em conjugação com a melhoria da continuidade nodal é o principal

responsável da melhoria dos resultados.

VI.5 – VERIFICAÇÃO DAS LIGAÇÕES DE ACORDO COM O EUROCÓDIGO 5

Neste sub-capítulo verificam-se as ligações através dos Estados Limites Últimos de resistência

pelo Eurocódigo 5 (EC5-[8]) relativamente à asna 1. No anexo III fazem-se as verificações

das ligações pelas disposições da AITIM, e pelas normas SIA para a asna 1 e a verificação

pelos três métodos para a asna 2.

Pelo facto de se tratarem de ligações tradicionais, os esforços são transmitidos, neste caso

através de entalhes e rebaixamentos equilibrando os esforços axiais por atrito e compressões.

O cálculo deste tipo de ligações restringe-se à verificação do valor das tensões de compressão

e das tensões tangenciais localizados.

[KN] [KN] KC KD [KN] [KN] KC KDAsna 1 - - - - 84,73 74,50 0,72 0,88Asna 2 25,86 22,81 1,38 1,58 111,93 103,09 0,66 0,75

Coeficiente de rigidez

Coeficiente de rigidez

Após o reforço

Ncrit.(C) Ncrit.(D)

Antes do reforço

Ncrit.(C) Ncrit.(D)



Os materiais compósitos e elementos metálicos, são usados de modo a estabilizarem a ligação.

De acordo com o EC5, sabendo que a classe de serviço desta estrutura é correspondente à

classe 2 e tratando-se de solicitações de média duração então o valor do factor de correcção

(kmod) da madeira é de 0.8.

O valor de cálculo das propriedades da madeira é dado pela equação (5):

M

kd

XkX

γ×

= mod (5)

Em que:

Xd e Xk - representa a propriedade do madeira de cálculo e característico, respectivamente;

γM - coeficiente parcial de segurança cujo valor é igual a 1.3

kmod - factor de correcção que tem em conta o efeito, nos parâmetros de resistência dos

materiais, duração das acções e teor de água

De acordo com o tabelado, como a madeira destas asnas pertence à classe C18, os

valores característicos de compressão paralela (fc,0,k) e perpendicular (fc,90,k) ao fio, da tracção

paralela ao fio (ft,0,k) e perpendicular ao fio (ft,90,k), o valor da resistência ao corte(fv,k), e o

valor da resistência à flexão (fm,k)são minorados pela equação (5) obtendo-se os seguintes

valores de resistência de cálculo. No entanto, os valores resistentes foram afectados de 40%

dado que foi a relação obtida para o módulo de elasticidade real das barras de madeira da

asna.

→

→

→

→

→

→

fc,0,k = 18 MPa

fc,90,k = 2,2 MPa

ft,0,k = 11 MPa

ft,90,k = 0,3 MPa

fv,k = 2,0 MPa

fm,k = 18 MPa

fc,0,d = 7,20 MPa

fc,90,d = 0,88 MPa

ft,0,d = 4,40 MPa

ft,90,d = 0,12 MPa

fv,d = 0,80 MPa

fm,d = 7,20 MPa



A tensão de compressão (σc,w,d ) é calculada pela equação (6):

ve

d

dwc tb

wF

×

×=

)2

(cos2

,,σ (6)

em que:

Fd - força horizontal transmitida ao entalhe

be - largura do entalhe

tv - profundidade do dente

w - ângulo entre a perna e a linha

A verificação à compressão é realizada pela seguinte equação:

)(cos)( 22

,90,

,0,

,0,,,

wwsenff

f

dc

dc

dcdwc

+×≤σ (7)

Relativamente à tensão tangencial paralela à direcção do fio (τv,d ), determina-se pela

expressão seguinte:

ve

ddv Ib

wF×

×=

)cos(,τ (8)

em que:

Iv – corresponde à distância horizontal do limite da viga após o entalhe

A verificação da tensão de corte é efectuada através da equação (9):

τv,d ≤ fv,d (9)

No caso das asnas deve-se também verificar a flexão composta com tracção paralela ao fio

pelas equações (10) no caso da linha, e a flexão composta com compressão paralela ao fio

pelas equações (11), no caso das pernas.

1,,

,,

,,

,,

,0,

,0, ≤×++dzm

dzmm

dym

dym

dt

dt

fk

ffσσσ

1,,

,,

,,

,,

,0,

,0, ≤++dzm

dzm

dym

dymm

dt

dt

ffk

fσσσ

(10)

1,,

,,

,,

,,2

,0,

,0, ≤++

dzm

dzmm

dym

dym

dc

dc

fk

ffσσσ



w1- 20.02 ºFl - esforço de tracção da linhaFp- esforço de compressão do penduralFc e Fd- esforço de compressão das pernas esquerda e direita, respectivamenteFrotura - força aplicada aquando a rotura

Fl

w2

w2- 17.61º

LEGENDA:

0.61m0.52m

0.03m

0.235m

Fl

Frotura

Fp

Fd

Fd

0.03m 0.10m

0.035m 0.035m

0.13m

w1

0.605m

0.03m

0.41m

Fe

Fe

1,,

,,

,,

,,2

,0,

,0, ≤++

dzm

dzm

dym

dymm

dc

dc

ffk

fσσσ

(11)

sendo:

σm,y,d e σm,z,d – valores de cálculo das tensões actuantes à flexão em torno dos eixos principais

yy e zz;

km – é o coeficiente correspondente, neste caso à secção rectangular, cujo valor é 0.7;

fm,y,d e fm,z,d – valores correspondentes de cálculo das tensões resistentes nos eixos yy e zz

principais de inércia

VI.5.1 – ASNA 1

Tendo em conta que a força de rotura da asna 1 após seu reforço foi de 21,54 kN então as

forças de compressão na ligação perna-linha esquerda (Fe) e direita (Fd) são respectivamente

iguais a 32,23 kN e 32,72 kN.

A figura VI.30 apresenta as ligações da asna 1 que serão analisadas.

Figura VI.30 – Ligações da asna 1

Ligação perna-linha esquerda:

Pelas equações (6) e (7) realiza-se a verificação da tensão de compressão de esmagamento da

linha pela perna:

MPadwc 16,1303,008,098,023,32

,, =××

=σ ≥ 4,34 MPa



Quanto à verificação das tensões de corte, através das equações (8) e (9), tem-se que:

MPadv 74,052,008,095,023,32

, =××

=τ ≤ 0,80 MPa,

Ligação perna-linha direita:

A verificação da resistência à compressão é realizada pelas equações (6) e (7):

MPaMPadwc 91,322,1303,008,097,072,32

,, ≥=××

=σ

Relativamente à resistência da ligação ao corte, pelas equações (8) e (9), tem-se:

MPaMPadv 80,094,041,008,094,072,32

, ≥=××

=τ

pelo que se poderia concluir que ocorreria rotura por esmagamento nos apoios e por corte da

perna direita, no entanto, tal situação não se chegou a verificar, porque os varões de reforço

terão absorvido grande parte da transmissão destes esforços.

Ligação pendural-pernas:

Pelo equilíbrio do nó obtém-se o esforço de compressão do pendural (Fp), sendo igual a

1,92kN.

MPafMPaÁreaF

dcp

dwc 2,718,008,013,0

92,1,0,,, =≤=

×==σ O.K.!

A tensão de corte (τv,d) sobre o plano de rotura por deslizamento do entalhe das escoras deve

ser repartido pelas superfícies de contacto, que por sua vez devem também ser verificadas;

como tal:

MPafMPaÁreaF

dvp

dv 80,0089,0135,008,02

92,1,, =≤=

××==τ O.K.!

Em relação à verificação do esforço de tracção da linha, tem-se:

MPafMPaÁrea

Fdt

ldt 40,486,1

2,008,07,29

,0,,0, =≤=×

==σ



Através do programa de cálculo Robot Millennium determinou-se o diagrama de momentos

no eixo dos yy, que se apresenta na figura VI.31.

Figura VI.31 – Diagrama dos momentos em relação ao eixos dos yy, relativo à asna 1

Verificação da resistência à flexão composta com tracção da linha:

Utilizando as equações (10) e sabendo que o esforço de tracção na linha (Fl) é igual a

29,79kN, tem-se:

163,02,7

620080

1080,0

40,41600029790

1

2

6

,,

,,

,,

,,

,0,

,0, ≤=

××

+⇔≤++dzm

dzmm

dym

dym

dt

dt

fk

ffσσσ

157,020,7

620080

1080,0

7.040,4

1600029790

1

2

6

,,

,,

,,

,,

,0,

,0, ≤=

××

×+⇔≤++dzm

dzm

dym

dymm

dt

dt

ffk

fσσσ

Verificação da resistência à flexão composta com compressão das pernas:

Utilizando as equações (11) e sabendo que os esforços de compressão nas pernas esquerda

(Fe) e direita (Fd) da asna 1 é respectivamente igual a 32,23 kN e 32,72 kN, tem-se:

My = 0,95 KN.m

My = 0,89 KN.m

My = 0,80 KN.m



133,02,7

620080

1095,0

2,71600032720

1

2

6

2

,,

,,

,,

,,2

,0,

,0, ≤=

××

+

⇔≤++

dzm

dzmm

dym

dym

dc

dc

fk

ffσσσ

125,02,7

620080

1095,0

7.02,7

1600032720

1

2

6

2

,,

,,

,,

,,2

,0,

,0, ≤=

××

×+

⇔≤++

dzm

dzm

dym

dymm

dc

dc

ffk

fσσσ

O que, comprova o estado de degradação da perna direita da asna razão pela qual se deu a

rotura.

Seria de esperar que de acordo com o EC5, a ligações susceptível de rotura fossem os apoios

perna-linha (esmagamento e corte). No entanto, não houve rotura por esmagamento porque as

ligações foram reforçadas com varões e placas de materiais compósitos.

CAPÍTULO VII

CONCLUSÕES

Capítulo VII – Conclusões


VII – CONCLUSÕES No primeiro capítulo deste trabalho o objectivo foi introduzir de um modo geral o ponto

de situação da reabilitação de edifícios em Portugal. As vantagens da reabilitação, tais

como implementação de uma gestão prévia da urbe a nível económico, sócio-cultural e

ambiental, traduzem uma maior segurança às povoações através da implementação de

vida nova nos centros urbanos. No nosso país ainda existe muito para fazer nesta área,

com destaque para as estruturas de madeira na construção, cujo auge ocorreu após o

terramoto de 1755 através das estruturas pombalinas, ficando esquecida praticamente

após essa época. Não existe ainda grande à vontade relativamente a este material por

falta de formação e descrédito em detrimento de outros materiais como o aço e o betão.

De seguida, foi descrito no capítulo II, a anatomia da madeira, propriedades físicas,

químicas e mecânicas. Também se referiram algumas madeiras usadas na construção,

algumas conhecidas em Portugal mas não muito usadas dado o seu elevado valor

económico, factor decisivo e preponderante quanto à sua implementação no nosso país.

Foram identificadas as patologias físico-químicas e apresentação de metodologias de

tratamento e prevenção. As patologias construtivas e estruturais bem como o seu reforço

com a madeira, o aço, materiais compósitos, etc., foram descriminadas no capítulo III.

Após a introdução da informação da madeira como material, foram retratadas duas

obras de reabilitação emblemáticas: o Palácio do Freixo e o Mosteiro de Arouca.

A reabilitação do Palácio do Freixo foi descrita como uma experiência profissional

pessoal que detalha as técnicas e materiais adoptados. Nesta obra a madeira permanece

como material estrutural e construtivo: a estrutura das coberturas em madeira, que

talvez ainda existam pelo facto de suspenderem os maravilhosos tectos em estuque

ornamental de tipologia estilística dos séculos XVIII e XIX, os tectos em caixotões, os

pavimentos em madeira com a técnica de marqueterie, soalhos à portuguesa macheados

e pregados realizados com madeiras exóticas, que hoje em dia são muito pouco usadas.

Trabalhos esses, em madeira, que hoje praticamente não existem, e que deveriam ser

preservados e motivados pelas gerações vindouras.

A reabilitação das coberturas do Mosteiro de Arouca, foi apresentada de uma forma

mais simplificada e como introdução ao capítulo seguinte (Capítulo VI), que analisa um



caso prático do desempenho de uma estrutura antiga de madeira de uma das coberturas e

seu reforço.

No capítulo VI foram realizados os ensaios laboratoriais de duas asnas retiradas da

cobertura do salão de festas do Mosteiro de Arouca com a finalidade de estudar o seu

desempenho estrutural antes e após o reforço com materiais compósitos fornecidos pela

empresa Rotafix (consultora da empresa Tecnocrete, na área das madeiras).

Destes ensaios resultaram as seguintes conclusões:

1) Os baixos valores do módulo de elasticidade indicam um elevado grau de

degradação da madeira, contribuindo desse modo para uma descontinuidade

nodal e estrutural das asnas;

2) A verificação das ligações pelo EC5, comprovando-se a rotura das asnas obtida

pelo ensaio laboratorial;

3) A rotura das asnas antes do reforço pode ser comparada a um modelo bilinear

em que inicialmente a asna se comporta como uma estrutura articulada

triangular e a partir de determinada altura funciona como uma viga

simplesmente apoiada e carregada a meio vão;

4) O reforço das ligações, utilizado com materiais compósitos de fibra de vidro

(placa usada na ligação da linha) e de fibra de carbono (varões usados nas

ligações das pernas à linha e das pernas ao pendural), contribuiu para o aumento

significativo da capacidade resistente e de rigidez da estrutura;

5) E por fim, utilizou-se o Método de Southwell para determinação da carga crítica

de instabilidade da estrutura, revelando-se adequado na previsão coerente da

primeira carga de instabilidade (e do correspondente factor crítico).



O trabalho realizado, e as dificuldades a ultrapassar em relação a esta matéria,

permitem-me sugerir os seguintes estudos trabalhos adicionais em futuras investigações:

Ensaio de asnas com três tipos de madeiras mais usadas em Portugal, tais como

carvalho, castanho, pinho, afizélia, madeira lamelada, para melhor

caracterização da deformabilidade do conjunto, e assim melhor aferir modelos

computacionais globais;

Avaliação do efeito da orientação e do número dos varões de reforço, com

validação de procedimentos e regulamentos nas ligações perna-linha

Tipos de ligadores metálicos e grau de rigidez inerente que conferem aos nós de

estruturas existentes, bem como reforço da ligação e continuidade nodal. (Estes

estudos poderiam vir a fornecer valiosa informação para o projecto de

construções em madeira, suprindo uma inexistência de informação e material no

actual mercado nacional).

Modelação dos ensaios experimentais e de vários modelos numéricos de análise

estrutural global (e local) com recurso a programas avançados de análise, pelo

método dos elementos finitos, principalmente nas zonas nodais;

Avaliação do reforço de zonas degradadas, a reabilitar com mantas locais de

fibras de carbono, etc;

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS


REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CAPÍTULO I [1] - Monteiro, J. T. - INH - Governo aposta na Reabilitação - Arte&construção n.º154, pp.

18-22 , Agosto de 2003

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Cal n.º 0, pp.19-22 Outubro / Novembro / Dezembro de 1998

[3] - PER - Programa já deu casa a 28.964 famílias - Arte&construção n.º150, pp.56, Abril

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[4] - Anselmo, J. D. - O Programa Polis e as cidades portuguesas - Casas de Portugal n.º 44,

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[5] - Cóias, V. S. - Há muito por fazer na área do património arquitectónico - Pedra & Cal

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[7] - Matos e Silva - Chiado - Fundo remanescente de reconstrução - Arte & Construção

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[8] - Lamas, A. R. G. - Prioridades na definição de uma política de salvaguarda e

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[9] - http://www.ippar.pt/patrimonio/patrim_mundial.html

[10] - Summavielle, E. e Passos, J. M. S. - Carta de Cracóvia 2000 – Princípios para a

Conservação e Restauro do Património Construído - Divulgação da Direcção Geral

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[11] - Ramalhete, F. e Silva, F. - O que fazer para preservar a arquitectura tradicional -

Casas de Portugal n.º 36, pp.28 , Outubro-Novembro de 2002

[12] - Cóias, V. S. - Para um turismo de qualidade - Arte&construção n.º154, pp.26-27

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Valle de Salazar Ediciones Mundi-Prensa, 1998

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Editora, 2003

[6] - Arriaga, F.; Peraza, F.; Esteban, M.; Bobadilla, I.; e García, F. - Intervencion en

estruturas de madera - AITIM, de 22 de Fevereiro de 2002

[7] - Departamento de Construção da Universidade Politécnica de Madrid (DCTA-UPM) -

Patología y Técnicas de Intervención. Elementos Estructurales - Munilla-lería,

Agosto de 1998

[8] - Franco, E. S. - Conservação de Madeiras em Edifícios – A defesa das madeiras

serradas contra ataques de insectos xilófagos - LNEC - Documento 2

[9] - NP EN 335 - LNEC 1994


[10] - Mateus, T. J. E. – Conservação de Madeiras em Edifícios – Condições de aplicação

de madeiras em edifícios tendo em vista minimizar os riscos de ataque por agentes

biológicos (insectos e fungos xilófagos) – LNEC – Documento 11, Março de 1974

[11] - Gerónimo Lozano Apolo Alfonzo e Lozano Martinez Luengas – Curso Técnicas de

Intervencion en El Patrimonio Arquitectonico – Tomo I Reestructuracion en madera,

Janeiro de 1995

[12] - Dourado, F. - Compósitos avançados de FRPs no reforço de estruturas de madeira -

comunicações de “A Intervenção no Património Práticas de Conservação e

Reabilitação” – Outubro de 2003, realizado na FEUP

CAPÍTULO IV [1] - C. Smith, Robert – Nicolau Nasoni 1691-1773 – Livros Horizonte, Junho de 1973

[2] - http://www.atelier.hannover2000.mct.pt/~pr367/PalacioFreixo.htm

[3] - Projecto de reabilitação do Palácio do Freixo, realizado em parceria entre os gabinetes

seguintes: F. Távora & J. B. Távora, Arquitectos, Lda; Vitor Abrantes Consultoria e

Projectos de Engenharia, Lda; Iperforma Arquitectura Engenharia, Lda; 1998

[4] – Vasconcelos, Florido – Os estuques do Porto – Câmara Municipal do Porto,

Departamento do Património Cultural, Divisão do Património Cultural, Setembro de

1997

[5] – Dourado, F. - Compósitos avançados de FRPs no reforço de estruturas de madeira -

comunicações de “A Intervenção no Património Práticas de Conservação e Reabilitação”

– Outubro de 2003, realizado na FEUP

CAPÍTULO V [1] - Rocha, M. J. M. - O CONVENTO DE SANTA MARIA DE AROUCA: HISTÓRIA E

ARQUITECTURA - I VOLUME


[2] - Projecto de recuperação de coberturas e fachadas do Mosteiro de Arouca - Humberto

Vieira e Abílio Mourão, arquitectos, Março de 2001

[3] - Comunicações - MOSTEIRO DE S. PEDRO E S. PAULO DE AROUCA - AS INTERVENÇÕES

DA DGEMN - 1935-1985, DGEMN

[4] - Diagnósticos das estruturas de cobertura do Mosteiro de Arouca -RELATÓRIOS DE

ACOMPANHAMENTO E INSPECÇÃO – CTIMM, 2002-2003

CAPÍTULO VI [1] - prEN408:2000 – CEN, 2000 [2] - Fichas técnicas da Rotafix House, Abercraf - Consultores da Tecnocrete, lda [3] - Arriaga, F.; Peraza, F.; Esteban, M.; Bobadilla, I.; e García, F. - Intervencion en


[4] - Bazant, Z. P., e Cedolin, L. – Stability of Structures: Elastic, Inelastic, Fracture and

Damage Theories – Oxford University Press Inc., New York, 1991

[5] - Reis, A. L. E Camotim, D. – Estabilidade Estrutural – McGraw-Hill de Portugal, 2001

[6] - Barros, R. C. – Apontamentos sobre Instabilidade de Estruturas – Conjunto de trabalhos

impressos e manuscritos de apoio ao Mestrado em Estruturas de Engenharia Civil,

Secção de Estruturas, Departamento de Engenharia Civil, FEUP, Porto 1999

[7] - Barros, R. C. - Extrapolação de resultados experimentais em problemas estruturais de

instabilidade e vibrações - 5º Encontro Nacional de Análise Experimental de Tensões,

Janeiro de 2004

[8] - Eurocódigo 5 – Parte 1.1 – Projectos de estruturas de madeira: regras gerais e regras para

edifícios, 1995

CONSTRUÇÕES ANTIGAS DE MADEIRA: EXPERIÊNCIA DE OBRA E

REFORÇO ESTRUTURAL Anexos da Dissertação apresentada à Universidade do Minho, para obtenção do grau de Mestre

em Engenharia Civil

Orientador:

Professor Doutor Paulo Barbosa Lourenço

Co-Orientador:

Professor Doutor Rui Carneiro de Barros

Romana Margarida Silva Costa Oliveira Rodrigues

2004

Construções Antigas de Madeira: experiência de obra e reforço estrutural – ANEXOS 2

ÍNDICE ANEXOS Anexo I - INFORMAÇÃO ADICIONAL ACERCA DA INTERVENÇÃO NO PALÁCIO

DO FREIXO A I.1 - Recuperação dos Pavimentos do Palácio do Freixo 5

A I.2 - Execução de Moldes 14

A I.3 - Recuperação dos Tectos do Palácio do Freixo 16

A I.4 - Cobertura do Palácio do Freixo 28

Anexo II – RESULTADOS DOS ENSAIOS EXPERIMENTAIS

Quadro AII.I - Resultados do programa Sentur, relativos aos ensaios laboratoriais de vigas de madeira

30

Quadro AII.II - Resultados do programa Sentur relativos ao ensaio da asna 1 antes do reforço

34

Anexo III – VERIFICAÇÃO DAS LIGAÇÕES DAS ASNAS DE MADEIRA AIII.1 - Verificação das ligações da asna 2 pelo EC5 36

AIII.2 - Verificação das ligações de acordo com as disposições da AITIM 38AIII.3 - Verificação das ligações de acordo com a norma 265 SIA 41

ÍNDICE DE FIGURAS E QUADROS

Figura AI.1 - Disposição de estrutura secundária (em pinho tratado) para apoio do pavimento radiante [1]

5

Figura AI.2 - Soalho da sala 2 6Figura AI.3 - Recuperação dos soalhos das sala 4 (a) , 14 (b); recuperação dos

soalhos das salas 15 (c) e 16 (d)

6Figura AI.4 - Configuração do pavimento da sala 18/19 e sua constituição 7

Figura AI.5 - Recuperação do soalho da sala 26 8Figura AI.6 - Pavimento da sala 27 (a), isolamento e estrutura de apoio para o

pavimento radiante (b); configuração do pavimento tipo marqueterie (c)

8Figura AI.7 - Planta com a localização dos maciços de apoio aos soalhos da sala

4 (a) e 6 (b); pormenor dos maciços de apoio (c)[1]

9Figura AI.8 - Cortes AA (a), BB (b); corte CC (c), pormenor de ligação entre os

perfis HEB e HEM (d); e planta da estrutura metálica do pavimento da sala 21/22 (e) [1]

10

Figura AI.9 - Planta das salas 35 e 36, e corte longitudinal do perfil metálico em forma de caixão (a); cortes 1-1 (b), 2-2 (c); corte 3-3 (d) [1]

12

3 Construções Antigas de Madeira: experiência de obra e reforço estrutural - ANEXOS

Figura AI.10 - Planta da estrutura do pavimento da sala 37 e 37A [1] 13Figura AI.11 - Duplicação dos anjos da capela do Palácio do Freixo, utilizando

um molde directo 14

Figura AI.12 - Execução dos moldes de tacelos 16

Figura AI.13 - Tectos das salas 1 (a) e 5 (b) 17

Figura AI.14 - Recuperação dos tectos da sala 2 (a, c, d, e) e 3 (b, f, g, h) 17Figura AI.15 - Recuperação do tecto (a, f, g, h), das paredes – nascente (b) e sul

(c), e policromia do ornato (d, e)

18Figura AI.16 - Recuperação do tecto da sala 6 19Figura AI.17 - Intervenção realizada nos tectos das salas 14 (a), 15 (b) e 16 (c);

reconstituição das sancas nas salas 14 (d, e, f) e 15 (g, h, i)

19Figura AI.18- Fusão das salas 18 e 19 (a); faceamento protector de um elemento

decorativo (b); tratamento do reverso de um elemento decorativo do tecto da sala 19 (c); tratamento e escoramento pelo interior de um elemento decorativo do tecto da sala 19 (d)

21Figura AI.19 - Implantação dos óculos nos topos dos tectos da sala 18/19: alçado

sala 21 (a), corte (b) e alçado (c) da sala 19

22Figura AI.20 - Recuperação do estuque do tecto (a, b), das policromias do tecto (c

e d) e das paredes da sala 23 (e, f)

22Figura AI.21 - Intervenção efectuada no tecto da sacristia 23Figura AI.22 - Limpeza (a) e desinfestação (b), aplicação das linhadas de gesso

(c e d) e reforço da estrutura de castanho pelo reverso da cúpula (e); execução do estuque do tecto (f) e conclusão do interior da cúpula da capela (g); lanternim da capela (h)

24Figura AI.23 - Restauro das colunas do retábulo da capela (a, b, c) e execução de

novas colunas (d e e)

25Figura AI.24 - Intervenção realizada (a) e conclusão do tecto do salão nobre (b) 26

Figura AI.25 - Recuperação dos tectos das salas 37 (a) e 38 (b) 26

Figura AI.26 - Planta da cobertura - drenagem das águas pluviais 27Figura AI.27 - Rufo e caleira (novos) da fachada norte, rufo e caleira da fachada

poente igual à fachada sul (b), rufo dos torreões (c) e caleira redonda correspondente ao saguão anexo à sala 34 (d)

28

Figura AIII.1 - Ligações da asna 2 36

Figura AIII.2 - Diagrama dos momentos em relação ao eixo dos yy, relativo à asna 2 37

Figura AIII.3 - Relação do esforço de corte com o esforço normal, perpendicular às fibras [2] 42

Quadro AIII.I - Valores do kc para a classe de resistência C18 39

ANEXO I

INFORMAÇÃO ADICIONAL ACERCA DA INTERVENÇÃO NO PALÁCIO DO

FREIXO

ANEXO I – Informação adicional acerca da intervenção no Palácio do Freixo


PISO 1 - VIGAMENTOS DE MADEIRA

PISO 1 - RESTANTES SALAS

PISO 0 - PAVIMENTO TÉRREO

No presente anexo, detalham-se alguns aspectos mais relevantes da recuperação dos

pavimentos, paredes, tectos e cobertura.

A I.1 – RECUPERAÇÃO DOS PAVIMENTOS DO PALÁCIO DO FREIXO

Uma vez que todos os pavimentos, à excepção dos pavimentos em lajeado, ficariam providos de

pavimento radiante, para além da estrutura de apoio ao soalho, teria que existir outra estrutura,

secundária em madeira de pinho tratado, de apoio ao dito aquecimento. Por este motivo e pelo

facto de existirem salas com piso em saibro (abóbadas) e pisos em estrutura de madeira, houve

necessidade de disposição da referida estrutura conforme se apresenta na figura AI.1, isto é,

consoante a base do pavimento: blocos de tijolo maciço (salas: 6 e 7), abobada de tijolo e saibro

(salas: 14, 15, 27), e vigamento de madeira (salas:2, 4, 13, 16 e 17) [1].

Figura AI.1 – Disposição de estrutura secundária (em pinho tratado) para apoio do pavimento radiante [1]

Os soalhos que foram recuperados correspondem aos das salas: 2, 4, 14, 15, 16, 18, 19, 26 e 27.

Os soalhos eram do tipo inglês (salas 4, 15, 18, 19, 26 e 27), cuja característica é a tábua corrida

ser estreita, e do tipo português (salas 14 e 16) mais larga. A taveira da sala 18 e 19, bem como

todo o soalho da sala 27 apresentam a técnica de marqueterie.

A sala 2 é um soalho, axadrezado, em madeira de carvalho como indica a figura AI.2. Este

soalho era o que se encontrava em melhor estado de conservação devido à existência de uma

caixa de ar entre as tábuas de soalho e o piso térreo.


6 Construções Antigas de Madeira: experiência de obra e reforço estrutural – ANEXOS

Figura AI.2 – Soalho da sala 2

As salas 4, 14, 15 e 16 eram constituídas por soalho em madeira de riga; a figura AI.3

apresenta a configuração dos soalhos indicando as peças que foram colocadas novas e as

peças que foram recuperadas (a amarelo ou sombreado a preto).

(a) (b)

Figura AI.3 – Recuperação dos soalhos das sala 4 (a) , 14 (b)



(c) (d)

Figura AI.3 (continuação) – Recuperação dos soalhos das salas 15 (c) e 16 (d)

A estrutura de madeira do pavimento da sala 18 foi consolidada a cerca de 80%, ao passo que a

estrutura de madeira da sala 19 foi, praticamente, efectuada de novo.

O soalho da sala 18 e 19 é constituído por tábua corrida à excepção da taveira que é constituída

por várias madeiras (tais como: Bombeira, Pau Cetim e Pau roxo) usando-se a técnica de

marqueterie (figura AI.4).

Figura AI.4 – Configuração do pavimento da sala 18/19



O pavimento da sala 26 (em mogno) tipicamente português, com tábua mais estreita que o

usual, macheada e pregada. A figura AI.5 indica as tábuas recuperadas (sombreadas a preto) e as

novas.

Figura AI.5 – Recuperação do soalho da sala 26 O pavimento do salão nobre (sala 27) era constituído por um soalho decorativo tipo

marqueterie, composto por um desenho elaborado com diferentes tipos de madeiras exóticas,

amarelão (amarelo mais claro), pau Cetim, bombeira e pau santo, coladas sobre um forro de

contraplacado marítimo, suportado por uma estrutura de madeira secundária (em pinho). A

estrutura secundária permitia a colocação de pavimento radiante com isolamento térmico e

acústico, do tipo lã de rocha (figura AI.6).

(a) (b)

Figura AI.6 – Pavimento da sala 27 (a), isolamento e estrutura de apoio para o pavimento radiante (b)



(c) Figura AI.6 (continuação) – Configuração do pavimento da sala 27, tipo marqueterie (c)

Os pavimentos onde foi colocado soalho novo foram os relativos às salas: 1, 5, 6, 7, 13, 17, 21,

22, 24, e todas as salas do piso 2. A madeira usada foi o carvalho com 28mm de espessura e

comprimento mínimo 4m, macheado e pregado.

Nas salas 6 e 7 pelo facto da cota das soleiras das portas ser muito elevada, foram efectuados

maciços (figura AI.7-a e b) em tijolo burro 22x11x7 assentes com argamassa de cimento e

isolados na face superior com uma tela asfáltica de 4mm de espessura (figura AI.7-c), onde

assentaria a estrutura de madeira do pavimento [2].

(a) (b)

Figura AI.7 – Planta com a localização dos maciços de apoio aos soalhos da sala 4 (a) e 6 (b) [1]

Bombeira

Amarelão

Pau Cetim

Pau Santo



(c)

Figura AI.7 (continuação) – Pormenor dos maciços de apoio (c) [1] Nas salas 19, 21 e 22, pelo facto de se ter alterado a posição da parede interior sul do torreão

poente-norte, construído de raíz, esta ficou posicionada em cima de uma abóbada o que obrigou

a ter sido criada uma estrutura de suporte. Para tal, foram colocados dois perfis metálicos

HEB240 e 260 distanciados de 49cm ao eixo, perpendiculares (base de suporte a uma parede de

pedra de granito com 84cm de espessura – corte AA, figura AI.8-a e b) à fachada poente que por

sua vez se unem (figura AI.8-c e d) perpendicularmente a outro perfil HEM280 (sobre o qual se

construiu uma parede de tabique – corte BB) , conforme se apresenta na figura AI.8-e. Todos os

perfis foram sujeitos a tratamento contra o fogo EF120 (produtos da TRIA: Unitherme 38091

com acabamento 7854).

(a) (b)

Figura AI.8 – Cortes AA (a), BB (b) da estrutura metálica do pavimento das salas 21/22 [1]

Tela de PVC



(c) (d)

(e)

Figura AI.8 (continuação) – Corte CC (c), pormenor de ligação entre os perfis HEB e HEM (d); e planta da

estrutura metálica do pavimento da sala 21/22 (e) [1]

Relativamente ás salas 35 (torreão poente-norte) e 36 também foram usados perfis metálicos

como se observa na figura AI.9-a. O perfil metálico perpendicular à fachada poente é em forma

de caixão tem 80cm de altura e 44cm de largura e suporta do lado poente uma parede de

perpeanho (virado para a sala 35) e outra de tijolo burro (parede sala 19 – figura AI.9-d); do

lado nascente suporta uma parede de perpeanho assente num perfil UNP220 (figura AI.9-b).

Perpendicularmente ao perfil caixão une-se por soldadura um perfil HEB320 que suporta uma

parede de perpeanho e uma de tijolo burro (figura AI.9-c). A estrutura do pavimento da sala 36

foi reforçada com perfis HEB160 (a tracejado – figura AI.9-a) intercalados na estrutura de

madeira que existia, pois essa suportava um tecto em masseira que foi conservado. Esses perfis

tiveram como pontos de apoio a fachada norte e o perfil em caixão conforme se verifica na

figura AI.9-a e c. Estes perfis também foram sujeitos a protecção contra o fogo EF120.



(a)

(b) (c)

Figura AI.9 – Planta da estrutura metálica de apoio aos pavimentos e paredes das salas 35 e 36, e corte

longitudinal do perfil metálico em forma de caixão (a); cortes 1-1 (b), 2-2 (c) [1]



(d)

Figura AI.9 (continuação) – Corte 3-3 (d) [1]

A estrutura do pavimento da sala 37 foi praticamente recuperada na totalidade (cerca de 90%), à

excepção da primeira viga do lado nascente e poente que foi substituída na integra. Contudo a

estrutura foi reforçada com 11 perfis HEB200 e um perfil IPE270, intercalados entre a estrutura

de madeira existente (figura AI.10, em que B corresponde ás vigas de madeira e M aos perfis

metálicos), dado constituir o suporte do tecto de estuque do salão árabe. Na sala 37A foram

colocados quatro perfis IPE80.

Figura AI.10 - Planta da estrutura do pavimento da sala 37 e 37A [1]



A I.2 – EXECUÇÃO DE MOLDES

Tal como indicado no capítulo IV, para a reposição de estruturas ornamentais ausentes é

necessário executarem-se moldes. Os moldes são escolhidos em função do elemento que se

pretende duplicar. Em seguida, descrevem-se os tipos de molde usados no Palácio do Freixo [3].

Os moldes directos são usados na moldagem de relevos de dimensão reduzida, obtidos

directamente, sem recorrer ao uso de silicone.

Inicialmente a superfície é preparada através da pincelagem com um descofrante sendo

aplicado um material moldável, com espessura adequada a promover todos os relevos

existentes na peça a duplicar.

Utilizou-se este tipo de molde na duplicação dos anjos da capela, conforme se observa na

figura AI.11.

Figura AI.11 – Duplicação dos anjos da capela do Palácio do Freixo, utilizando um molde directo

Os moldes de silicone são usados quando as superfícies são lisas e não absorventes, não

exigindo desmoldante. Dever-se-á aplicar, neste caso, finíssimas camadas de descofrante,

que poderão no entanto alterar o aspecto da superfície dos modelos (escurecimento da

madeira ou pedra natural). Por isso devem ser realizados ensaios prévios de recepção de

superfície. Os modelos porosos de gesso, madeira ou pedra devem ser impregnados com

goma laca, antes da moldagem, para eliminar o poder de absorção. Na moldagem de relevos

constrói-se uma barreira alta em torno da peça a ser moldada. Os modelos de cera e madeira

devem ser fixos sobre o suporte para evitar uma flutuação da peça por ocasião da moldagem.

Os modelos são vedados no bordo inferior (por exemplo, com plasticina) para impedir

penetração da borracha de silicone. Mistura-se a quantidade necessária da borracha de

silicone fluída com a percentagem correcta do catalizador apropriado. Antes de ser retirada



da embalagem, a quantidade a usar deve ser misturada até ficar homogénea e fluida. Quando

retirada a quantidade desejada, deve ser deixada a repousar para perder as bolhas de ar. Em

seguida, junta-se o catalizador até a solução ficar homogénea. Antes de se verter a solução,

no molde, é necessário que a mesma esteja isenta de bolhas de ar. Após preenchimento do

molde, este é colocado num local fresco (arejado e húmido) e ao fim de um dia é

desmoldado, ficando durante mais dois dias em repouso. Ao fim de uma semana a borracha

atingiu o melhor das suas propriedades mecânicas, o que não quer dizer que não possa ser

usada antes de terminado esse tempo.

Os moldes pequenos possuem a necessária estabilidade, não havendo perigo de alteração das

dimensões. Os relevos em posição vertical são moldados a pincel sendo recomendada a

utilização de borracha de silicone que poderá ter necessidade de ser adicionada a um agente

tixotrópico. Para este fim pincela-se inicialmente o molde com uma camada de 1 a 2mm de

espessura de borracha de silicone sobre o modelo, evitando a formação de bolhas de ar,

aplicando-se nova camada, após a vulcanização com cerca de 1 a 1,5cm espessura. De modo

a garantir a estabilidade do molde após a vulcanização da segunda camada de borracha de

silicone, este é reforçado com uma camada de gesso.

Os moldes grandes com paredes de espessura uniforme podem ser produzidos do modo que

se descreve em seguida. Aplica-se sobre o modelo uma camada de barro protegida através

de uma barreira (plasticina por exemplo), vertendo-se o gesso, que cria uma espécie de caixa

de reforço. Após o endurecimento do gesso, o modelo com barro é retirado dessa caixa

sendo a borracha de silicone vertida no espaço entre o modelo e o reforço de gesso, obtendo-

se uma camada fina de silicone que reproduz fielmente a superfície do molde, bem como do

reforço de gesso. Exemplo: sala 14 e 15.

Os moldes de tacelos são usados quando se pretende encapsular o modelo em plasticina até

à linha de separação. Isto é, a superfície da plasticina que faz limite com o modelo é

analisada e provida de “encaixes” evitando o deslocamento recíproco das peças do molde.

Previamente o modelo é isolado com goma laca, aplicando-se na parte descoberta do molde

borracha de silicone. Após vulcanização da borracha, a peça moldada é invertida, a

plasticina é removida e o semi-molde vulcanizado permanece sobre o modelo. A superfície,

agora visível, e o semi-molde de borracha de silicone são cuidadosamente recobertos com

goma laca, para impedir uma adesão por vulcanização das duas peças do molde que se



prepara, sendo no final aplicado o reforço de gesso. O segundo semi-molde é preparado do

mesmo modo.

Os gitos são entalhados posteriormente ou instalados por ocasião de construção do molde,

usando um material adequado. Obtêm-se então dois elementos – tacelos – que juntos

produzem o negativo do molde como se observa na figura AI.12.

Quase toda a duplicação dos elementos decorativos do Palácio do Freixo foi feita com base

neste tipo de moldes.

Figura AI.12 - Execução dos moldes de tacelos

Os moldes corridos são executados na reprodução de sancas, cornijas e outros elementos

em estuque. Os moldes são efectuados em mesas ditas de “correr”, caracterizadas por uma

esquadria a 90º em vidro ou chapa metálica, obtidos a partir do elemento a duplicar, em

papel. Posteriormente é executado o mesmo perfil em chapa metálica que é reforçado em

madeira constituindo o negativo do elemento a duplicar.

A massa de estuque é realizada e estendida na mesa de acordo com o ângulo de esquadria,

ao que se segue o correr do molde sobre essa massa, no sentido longitudinal. Estes

elementos não podem apresentar mais de 2.5m sob pena do risco de empenamento.

As molduras geralmente são aplicadas após a execução. Caso as molduras não sejam de

imediato colocadas, estas devem ser penduradas verticalmente para evitar possíveis

empenos.

Todas as sancas e frisos dos tectos do Palácio foram reproduzidos deste modo.



A I.3 – RECUPERAÇÃO DOS TECTOS DO PALÁCIO DO FREIXO

Para uma melhor compreensão das figuras apresentadas, foram atribuídas cores a alguns

elementos. Assim, a cor verde caracteriza a reposição de material em estuque; a cor azul

distingue-se a aplicação de cravos; a cor vermelha caracteriza os elementos em falta não

reprodutíveis; e a cor cinza caracteriza o levantamento inicial do estado dos tectos, aquando a

realização do projecto.

A estrutura de madeira dos tectos das salas 1 e 5 foi executada de novo, bem como o tecto

refeito liso e em estuque. Apenas se duplicaram os elementos em falta nas molduras, sancas e

cornijas, de acordo com a figura AI.13.

(a) (b)

Figura AI.13 – Tectos das salas 1 (a) e 5 (b)

Em relação aos tectos das salas 2 e 3, executou-se uma pré-fixação da policromia e uma pré-

fixação do material de suporte da mesma à argamassa (que formava bolsas). Dado que havia

zonas com muito salitre (parede sul) aplicou-se um processo químico de migração de sais

(durante um período curto de tempo, face ao prazo de conclusão da obra).

Foi efectuado nos dois tectos a reposição do material de estuque em falta, sobretudo, na zona

das sancas. Após a reposição iniciou-se uma fixação e consolidação desse material, seguida do

nivelamento da superfície e reintegração da pintura (figura AI.14).

(a) (b)

Figura AI.14 – Recuperação dos tectos da sala 2 (a) e 3 (b)



(c) (d) (e)

(f) (g) (h)

Figura AI.14 (continuação) – Recuperação dos tectos da sala 2 (a, c, d, e) e 3 (b, f, g, h)

Devido ao estado de degradação do tecto da sala 4, a intervenção foi muito cautelosa. A sua

reconstituição, na totalidade, foi possível pelo facto de se tratar de um tecto decorativo

simétrico.

Foi realizada a reposição de material de estuque em falta (fasquio, sancas, bordadura do tecto

zonas norte e sul), tal como se verifica na figura AI.15. As paredes também foram recuperadas

(estuque e pintura).

(a) (b) (c)

(d) (e)

Figura AI.15 – Recuperação do tecto (a), das paredes – nascente (b) e sul (c), e policromia do ornato (d, e)



(f) (g) (h)

Figura AI.15 (continuação) – Recuperação do tecto (f, g, h)

Uma das salas mais danificadas pela acção do incêndio ocorrido em 1986 foi a sala 6, razão pela

qual não foi possível garantir a integridade deste tecto. Assim, foram executados os moldes

necessários à sua reconstituição (figura AI.16).

Figura AI.16 – Recuperação do tecto da sala 6

Os tectos das salas 14, 15 e 16 tiveram a intervenção apresentada na figura AI.17 ((a) a (c)). A

figura AI.17((d) a (i)), apresenta os vários passos da reconstituição das sancas nos referidos

tectos.

(a) (b) (c)

Figura AI.17 – Intervenção realizada nos tectos das salas 14 (a), 15 (b) e 16 (c)



(d) (e) (f)

(g) (h) (i )

Figura AI.17 (continuação) – Reconstituição das sancas nas salas 14 (d, e, f) e 15 (g, h, i)

Na sala 14, devido à degradação dos apoios das cambotas, foi necessária a sua reconstrução,

sempre que possível, com madeira da mesma natureza. A solução encontrada para as restantes

situações, foi a utilização de uns esquadros em aço inox fixados na parede para receber a

entrega das cambotas (conforme se observa na figura AI.17- (e).

A futura sala de reuniões - sala 18 - foi alterada, tendo-se dado a fusão desta com o tecto da sala

19, respectivamente um tecto liso e outro em estuque ornamental com policromia decorativa e

figurativa (técnica mista: têmpera e óleo), como se observa através da figura AI.18-a. O tecto de

estuque ornamental apresenta todas as características estilísticas do fim do séc.XIX e princípios

do séc.XX, e é constituído por elementos figurativos (paisagens) em estuque que jogam com um

conjunto de molduras trabalhadas.

Foram removidos os elementos de topo do tecto, e os elementos decorativos foram preservados

e restaurados com a aplicação de faceamento protector sobre as policromias (figura AI.18-b),

extensível à totalidade do tecto.



O reverso do tecto foi limpo, consolidado e reforçado com cambotas de madeira (figura AI.18-

c).

Devido à falta de entrega e de nivelamento (cedência) do tecto à parede poente, foi necessário o

escoramento para reconstrução do suporte e posterior nivelamento, conforme se observa na

figura AI.18-d.

Nas paredes de granito norte e sul da sala 18/19 foram implantados óculos com objectivo da

entrada de luz por esses dois pontos fazendo enaltecer a própria sala (figura AI.19).

(a) (b)

(c) (d) Figura AI.18 – Fusão das salas 18 e 19 (a); faceamento protector de um elemento decorativo (b); tratamento do

reverso de um elemento decorativo do tecto da sala 19 (c); tratamento e escoramento pelo interior

de um elemento decorativo do tecto da sala 19 (d)



(a) (b) (c)

Figura AI.19 – Implantação dos óculos nos topos dos tectos da sala 18/19: alçado sala 21 (a), corte (b) e alçado

(c) da sala 19 [1]

A figura AI.20 apresenta a recuperação efectuada no tecto da sala 23 - salão árabe. Houve

reposição de material de estuque em todas as paredes com excepção da parede sul em que a

consolidação foi feita por meio de cravos. Nas paredes norte e nascente, por efeito da presença

de sais procedeu-se a uma limpeza até ao suporte da parede (incluindo juntas) implicando a

execução de reboco novo.

(a) (b) (c)

(d) (e) (f)

Figura AI.20 – Recuperação do estuque do tecto (a, b), das policromias do tecto (c e d) e das paredes da sala 23 (e, f)

Óculo



O tecto da sacristia foi todo consolidado por meio de cravos e refeito, tal como se observa na

figura AI.21.

Figura AI.21 – Intervenção efectuada no tecto da sacristia

No tecto da capela sala 25, devido ao risco de colapso de algumas das estruturas, procedeu-se

ao escoramento da cúpula pela base para se realizar a sua reconstrução.

A consolidação foi feita do seguinte modo:

- Limpeza e desinfestação da cúpula da capela (figura AI.22- a e b).

- Reforço das cambotas com linhadas de gesso (figura AI.22 – c e d).

- Estabilização das bolsas de desconsolidação e desagregação limite, isto é as massas

de suporte descoesas do suporte fasquiado, foram tratadas com a utilização de

“cravos”.

- Consolidação de ornatos fragilizados e em risco de destacamento foram

consolidados com silicato de etilo (não reversível), de forma a assegurar-se a

reposição de uma matriz estável. Limpeza adequada do material a consolidar, para

remoção de sujidade, aplicação de consolidante mineral inicialmente a pincel e

posteriormente através de injecção a várias profundidades.

Reforço da estrutura da cúpula pelo reverso com madeira de castanho (figura AI.22-

e).

O tecto em masseira foi praticamente todo refeito ao nível da estrutura de tecto e argamassas de

estuque.



(a) (b)

(c) (d) (e)

(f) (g) (h) Figura AI.22 – Limpeza (a) e desinfestação (b), aplicação das linhadas de gesso (c e d) e reforço da estrutura de

castanho pelo reverso da cúpula (e); execução do estuque do tecto (f) e conclusão do interior da

cúpula da capela (g); lanternim da capela (h)

O retábulo da capela foi todo construído a partir da própria alvenaria fazendo um nicho com

saliências. O suporte é em argamassa tendo como acabamento pintura mural e marmorino.

A Nossa Senhora da Conceição não tinha cabeça, faltavam duas colunas do lado esquerdo e

todo o estado do retábulo era muito precário, devido aos problemas das três paredes exteriores

(norte, nascente e sul). A argamassa das colunas do lado direito estava a desagregar-se e

destacar-se do suporte que, por sua vez se encontrava nas mesmas condições (fungos, podridão

cúbica). Foi imprescindível a remoção de um das colunas existentes para uma intervenção mais

eficaz (figura AI.23-a).

Fez-se o faceamento com papel japonês e gaze. Fixaram-se as zonas mais precárias, criou-se

uma caixa para poder assentar a coluna que foi preenchida com areia e papel melinex como



barreira de limite. Desinfestou-se com Axil Prim e consolidou-se o suporte em madeira

(castanho) com resina acrílica até à sua saturação (figura AI.23-(b)). Foi realizada a construção

volumétrica com resina epóxica com carga de madeira nas extremidades devido ao tamanho das

lacunas (figura AI.23-c). As lacunas menores foram preenchidas com serrim e resina acrilica

(Paraloid B72). Foi realizada a consolidação da argamassa e respectivo preenchimento das

bolsas com silicato de etilo e argamassa especial de restauro de cura rápida (PLM), a

reconstrução dos ornatos em falta e a reintegração cromática.

As colunas em falta foram executadas de acordo com os processos tradicionais: toros em

madeira fasquiados, argamassados e estucados (figura AI.23- (d) e (e)).

(c) (d) (e)

Figura AI.23 – Restauro das colunas do retábulo da capela (a, b, c) e execução de novas colunas (d e e) A figura AI.24-a representa a intervenção efectuada no tecto do salão nobre. Neste tecto não

existiam vestígios de folha de ouro, tendo sido a sua aplicação uma opção actual do projectista.

Dois dos painéis centrais do tecto ficaram em branco, reintegrados a liso, por falta de registos.

(a) (b)



(a) (b)

Figura AI.24 – Intervenção realizada (a) e conclusão do tecto do salão nobre (b)

As zonas intervencionadas nos tectos das salas 37 e 38 estão indicadas na figura AI.25 abaixo

indicada.

(a) (b)

Figura AI.25 – Recuperação dos tectos das salas 37 (a) e 38 (b)

A I.4 – COBERTURA DO PALÁCIO DO FREIXO A preparação da resina acrílica, referida no sub-capítulo IV.3.7, para impregnação das estruturas

de madeira da cobertura, foi realizada do seguinte modo: aplicação de soluções de Paraloid B72

solvida em xileno em concentrações a 5% ( 1 volume de Paraloid B72: 20 volumes de xilol); a

10% (1 volume de Paraloid B72: 10 volumes de xilol); a 15% (3 volumes de Paraloid B72: 20

volumes de xilol). Numa meia de vidro foi colocado o Paraloid B72 fechou-se a meia com um

nó e mergulhou-se no interior do frasco em suspensão que continha o xilol. A meia foi presa

pela pressão da tampa do frasco/contentor. Ao longo do tempo mexeu-se para promover a

solubilização. A operação terminou quando todo o Paraloid se dissolveu. Retirou-se a meia

ficando a solução pronta a usar.

Procedeu-se ao desmonte e remoção das gárgulas com respectivo registo, identificação e

levantamento fotográfico. As gárgulas que foram executadas de novo, foram realizadas com



perfis de aço inox e figuração com cobre de 1,5mm iguais às existentes. As gárgulas

recuperadas foram limpas, por processo mecânico delicado, onde existia corrosão foi

neutralizada com óxido de prata, seguindo-se consolidações pontuais com um acrílico. Uma

protecção final foi aplicada com hidrofugante à base de siloxanos.

Os cataventos em forma de golfinho, símbolo da família dos Távoras, foram executados em aço

inox e colocados nos torreões. Foram colocados novos tubos de queda nos saguões conforme se

observa na figura AI.26.

Figura AI.26 – Planta da cobertura - drenagem das águas pluviais [1]



Foram executados novos rufos e caleiras em zinco nº12, de modo a garantir a efectividade de

drenagem das águas pluviais, como se observa na figura AI.27.

(a) (b)

(c) (d)

Figura AI.27 – Rufo e caleira (novos) da fachada norte, rufo e caleira da fachada poente igual à fachada sul (b),

rufo dos torreões (c) e caleira redonda correspondente ao saguão anexo à sala 34 (d)

ANEXO II

RESULTADOS DOS ENSAIOS EXPERIMENTAIS

Construções Antigas de Madeira:experiência de obra e reforço estrutural – ANEXOS 30

Quadro AII.I – Resultados do programa Sentur, relativos aos ensaios laboratoriais de vigas de madeira

F LVDT1 LVDT2 F LVDT1 LVDT2 F LVDT1 LVDT2 F LVDT1 LVDT2 F LVDT1 LVDT2[KN] [mm] [mm] [KN] [mm] [mm] [KN] [mm] [mm] [KN] [mm] [mm] [KN] [mm] [mm]

0 1,12 0 -0,01 0,9 0 -0,07 0,22 -0,01 -0,02 0,45 0 0 0,45 -0,01 -0,021 0,9 -0,01 -0,01 0,67 -0,01 -0,08 0,22 -0,01 -0,06 0,45 0 0,01 0,45 -0,01 -0,072 0,67 0 -0,01 0,9 -0,01 -0,08 0,45 -0,01 -0,04 0,67 0 0,01 0,45 -0,01 -0,073 0,9 0 0 0,9 -0,01 -0,09 0,22 -0,01 -0,04 0,45 0 0,07 0,45 -0,01 -0,074 1,57 0 0,09 0,67 0 0,03 0,22 0 0,09 0,45 0 0,13 0,67 0 0,085 1,57 0,01 0,18 0,9 0,02 0,11 0,22 0,01 0,17 0,45 0,01 0,19 0,45 0,01 0,176 1,57 0,02 0,25 1,12 0,02 0,18 0,45 0,01 0,24 0,67 0,01 0,25 0,22 0,01 0,217 1,35 0,02 0,29 1,12 0,02 0,22 0,45 0,02 0,28 0,67 0,02 0,3 0 0,02 0,268 1,57 0,03 0,35 1,79 0,03 0,28 1,12 0,02 0,35 0,9 0,02 0,35 0 0,02 0,339 1,35 0,03 0,39 1,57 0,03 0,34 1,12 0,03 0,39 0,67 0,02 0,43 0,22 0,02 0,3810 1,35 0,04 0,45 1,79 0,04 0,39 1,12 0,03 0,46 0,9 0,03 0,48 0,22 0,03 0,4311 1,12 0,05 0,51 1,79 0,05 0,45 0,9 0,03 0,49 0,67 0,03 0,54 1,12 0,03 0,4812 1,79 0,05 0,56 1,35 0,06 0,52 0,9 0,04 0,55 0,67 0,04 0,58 0,9 0,04 0,5513 1,79 0,06 0,62 1,57 0,06 0,56 0,67 0,04 0,61 0,9 0,04 0,65 1,12 0,04 0,614 1,79 0,06 0,66 1,57 0,07 0,62 0,9 0,04 0,64 0,9 0,05 0,7 0,45 0,04 0,6415 1,79 0,07 0,72 1,35 0,07 0,66 1,12 0,05 0,71 1,12 0,05 0,76 0,67 0,05 0,6916 1,35 0,07 0,78 2,02 0,08 0,72 1,12 0,05 0,74 1,57 0,06 0,79 0,67 0,05 0,7517 1,57 0,07 0,82 2,24 0,08 0,76 1,35 0,06 0,81 1,35 0,06 0,84 0,9 0,06 0,7918 1,57 0,08 0,87 2,47 0,09 0,82 1,57 0,06 0,85 1,35 0,07 0,9 0,67 0,06 0,8219 1,79 0,09 0,91 2,24 0,09 0,88 1,35 0,06 0,91 1,12 0,07 0,96 1,35 0,07 0,920 2,02 0,09 0,97 2,02 0,1 0,92 1,12 0,07 0,96 1,12 0,07 1,01 1,57 0,07 0,9421 2,47 0,1 1,01 2,02 0,11 0,98 1,35 0,07 1,01 1,12 0,07 1,05 1,12 0,07 122 2,47 0,1 1,07 1,79 0,11 1,02 1,57 0,07 1,07 1,12 0,07 1,1 1,12 0,07 1,0623 2,47 0,1 1,14 2,02 0,12 1,08 1,35 0,08 1,11 1,35 0,08 1,14 0,9 0,07 1,124 2,02 0,11 1,18 2,24 0,13 1,11 1,79 0,08 1,17 1,79 0,08 1,19 1,12 0,08 1,1525 2,02 0,11 1,21 2,47 0,14 1,17 2,02 0,08 1,21 1,79 0,08 1,24 1,12 0,08 1,1926 2,02 0,12 1,27 2,69 0,14 1,23 2,02 0,09 1,27 1,79 0,09 1,29 1,79 0,09 1,2727 2,02 0,12 1,34 2,92 0,15 1,27 1,79 0,09 1,32 1,35 0,09 1,35 1,79 0,09 1,3328 2,24 0,13 1,39 2,47 0,15 1,32 1,79 0,09 1,37 1,35 0,1 1,39 2,02 0,1 1,3629 2,69 0,14 1,45 2,24 0,16 1,37 1,57 0,1 1,42 1,35 0,1 1,46 1,79 0,1 1,430 2,69 0,14 1,49 2,47 0,16 1,43 1,79 0,1 1,46 1,79 0,11 1,49 1,57 0,11 1,4731 2,24 0,15 1,54 2,69 0,17 1,46 1,79 0,1 1,51 1,57 0,11 1,56 1,35 0,11 1,5132 2,02 0,15 1,58 2,69 0,18 1,52 2,02 0,11 1,56 1,79 0,11 1,62 1,79 0,12 1,5533 2,02 0,16 1,64 3,14 0,18 1,56 2,47 0,11 1,61 2,02 0,12 1,66 1,57 0,12 1,634 2,24 0,16 1,69 3,37 0,19 1,61 2,47 0,11 1,66 2,02 0,13 1,72 1,79 0,13 1,6635 2,24 0,16 1,72 3,37 0,19 1,66 2,24 0,12 1,7 1,79 0,13 1,76 2,24 0,13 1,7136 2,92 0,17 1,78 3,14 0,2 1,72 2,02 0,12 1,75 1,57 0,13 1,81 2,02 0,13 1,7637 2,92 0,18 1,83 3,14 0,2 1,76 2,02 0,13 1,8 1,57 0,13 1,87 2,47 0,14 1,8238 2,92 0,18 1,88 3,14 0,21 1,82 2,24 0,13 1,87 1,57 0,14 1,91 2,02 0,14 1,8739 3,14 0,19 1,92 3,14 0,22 1,87 2,24 0,14 1,93 1,57 0,14 1,96 2,24 0,15 1,9140 2,69 0,19 1,98 3,37 0,22 1,92 2,69 0,14 1,97 2,02 0,15 2 2,02 0,15 1,9641 2,92 0,19 2,03 3,59 0,22 1,97 2,92 0,14 2,02 2,02 0,15 2,06 2,24 0,15 2,0142 2,92 0,2 2,07 4,04 0,23 2,01 3,14 0,15 2,06 2,02 0,15 2,1 2,02 0,16 2,0643 3,14 0,21 2,12 4,04 0,24 2,08 3,14 0,15 2,11 1,79 0,15 2,16 2,47 0,16 2,144 2,92 0,21 2,17 3,81 0,25 2,11 2,69 0,15 2,15 1,57 0,16 2,21 2,69 0,17 2,1545 3,59 0,22 2,23 3,81 0,26 2,19 2,69 0,15 2,21 1,79 0,16 2,27 2,69 0,17 2,2346 3,59 0,22 2,27 3,81 0,26 2,21 2,69 0,15 2,26 1,57 0,17 2,33 2,69 0,17 2,2647 3,59 0,23 2,34 4,04 0,27 2,27 2,69 0,16 2,3 1,79 0,17 2,37 2,24 0,18 2,348 3,81 0,23 2,39 4,04 0,27 2,32 2,69 0,16 2,37 2,02 0,17 2,42 2,47 0,18 2,3549 3,59 0,24 2,44 4,26 0,28 2,35 3,14 0,17 2,41 2,24 0,18 2,47 2,24 0,19 2,4150 3,59 0,25 2,48 4,71 0,29 2,43 3,37 0,17 2,47 2,47 0,18 2,52 2,47 0,19 2,4651 3,37 0,26 2,54 4,71 0,29 2,47 3,37 0,18 2,51 2,47 0,18 2,56 2,92 0,2 2,5152 3,59 0,26 2,6 4,71 0,3 2,53 3,14 0,18 2,56 2,02 0,19 2,62 2,92 0,2 2,5653 3,81 0,27 2,65 4,49 0,3 2,6 2,92 0,19 2,6 2,02 0,19 2,66 2,92 0,21 2,6154 4,04 0,28 2,71 4,49 0,31 2,64 3,37 0,19 2,66 2,24 0,2 2,71 3,14 0,21 2,6655 4,04 0,28 2,75 4,71 0,32 2,7 3,37 0,19 2,73 2,02 0,2 2,74 2,69 0,22 2,7156 4,26 0,29 2,8 4,94 0,32 2,75 3,37 0,2 2,77 2,69 0,21 2,81 2,69 0,22 2,7757 3,59 0,29 2,85 5,16 0,33 2,8 4,04 0,2 2,81 2,69 0,21 2,84 2,69 0,22 2,8158 4,04 0,3 2,9 5,61 0,34 2,84 3,81 0,21 2,85 2,92 0,21 2,9 2,92 0,23 2,8759 3,81 0,3 2,94 5,38 0,34 2,9 3,81 0,21 2,91 2,69 0,22 2,96 3,14 0,23 2,9160 4,26 0,31 3 5,61 0,35 2,93 4,04 0,21 2,96 2,47 0,22 3,01 3,37 0,24 2,9661 4,49 0,31 3,05 5,16 0,36 3 3,81 0,22 3,03 2,24 0,22 3,06 3,81 0,24 3,0162 4,49 0,31 3,11 4,94 0,37 3,03 3,81 0,22 3,09 2,47 0,23 3,12 3,59 0,25 3,0763 4,71 0,32 3,17 4,94 0,37 3,1 4,04 0,23 3,16 2,47 0,23 3,17 3,14 0,25 3,1

VIGA 4 VIGA 5T (s)

VIGA 1 VIGA 2 VIGA 3

ANEXO II – Resultados dos ensaios experimentais

31 Construções Antigas de Madeira:experiência de obra e reforço estrutural - ANEXOS

Quadro AII.I (continuação) – Resultados do programa Sentur, relativos aos ensaios laboratoriais de vigas de madeira


64 4,26 0,33 3,21 5,16 0,38 3,14 3,81 0,23 3,2 2,24 0,23 3,21 3,14 0,26 3,1565 4,26 0,34 3,26 5,38 0,38 3,19 4,49 0,24 3,25 2,92 0,24 3,27 3,37 0,26 3,266 3,81 0,35 3,32 5,61 0,39 3,24 4,94 0,24 3,29 2,92 0,24 3,32 3,59 0,26 3,2567 4,04 0,35 3,36 6,06 0,4 3,29 4,94 0,24 3,34 3,37 0,25 3,36 3,59 0,27 3,368 4,04 0,36 3,39 6,06 0,41 3,34 4,71 0,25 3,38 2,47 0,25 3,42 4,04 0,28 3,3669 4,71 0,36 3,45 6,06 0,41 3,38 4,26 0,25 3,42 2,47 0,26 3,46 4,04 0,28 3,4270 4,94 0,37 3,51 5,61 0,41 3,43 4,04 0,26 3,48 2,69 0,26 3,52 4,26 0,29 3,4771 4,94 0,37 3,54 5,83 0,42 3,48 4,26 0,26 3,53 2,69 0,27 3,55 4,04 0,29 3,5272 5,16 0,37 3,6 5,83 0,43 3,53 4,26 0,27 3,59 2,69 0,27 3,61 3,59 0,29 3,5673 4,49 0,38 3,65 5,83 0,43 3,59 4,49 0,27 3,64 2,92 0,28 3,66 3,81 0,3 3,6274 4,71 0,39 3,71 6,06 0,44 3,64 4,94 0,28 3,68 3,14 0,28 3,71 3,81 0,3 3,6675 4,94 0,39 3,74 6,51 0,44 3,7 5,16 0,29 3,73 3,14 0,28 3,75 3,81 0,3 3,7176 4,94 0,39 3,79 6,06 0,45 3,75 5,16 0,29 3,78 3,14 0,29 3,82 4,04 0,31 3,7777 4,94 0,4 3,86 6,51 0,46 3,81 4,94 0,29 3,83 2,92 0,29 3,88 4,49 0,32 3,8178 5,38 0,41 3,9 6,06 0,47 3,87 4,71 0,3 3,89 2,69 0,29 3,92 4,49 0,32 3,8779 5,61 0,42 3,96 6,06 0,47 3,91 4,94 0,3 3,95 3,14 0,3 3,98 4,04 0,33 3,9180 5,61 0,42 4,01 5,83 0,48 3,96 4,94 0,3 3,99 3,14 0,3 4,02 4,04 0,34 3,9781 5,38 0,43 4,05 6,06 0,48 3,99 4,94 0,31 4,04 3,14 0,3 4,07 4,26 0,34 4,0282 5,38 0,44 4,09 6,28 0,49 4,05 5,38 0,31 4,09 3,59 0,3 4,11 4,26 0,35 4,0783 5,38 0,44 4,14 6,51 0,5 4,09 5,38 0,31 4,14 3,59 0,31 4,16 4,26 0,35 4,1184 5,38 0,44 4,2 6,96 0,5 4,15 5,61 0,32 4,19 3,59 0,32 4,21 4,26 0,36 4,1785 5,61 0,45 4,26 7,18 0,51 4,18 5,16 0,32 4,24 2,92 0,32 4,26 5,16 0,36 4,2386 6,28 0,46 4,3 6,51 0,51 4,24 5,16 0,33 4,29 3,14 0,32 4,32 4,94 0,37 4,2787 6,51 0,47 4,37 6,51 0,52 4,28 5,38 0,33 4,35 3,37 0,33 4,36 4,94 0,37 4,3388 6,51 0,47 4,41 6,73 0,52 4,34 5,38 0,34 4,41 3,14 0,33 4,39 4,71 0,38 4,3789 6,51 0,48 4,45 6,73 0,52 4,38 5,61 0,34 4,46 4,04 0,34 4,45 4,71 0,38 4,4390 6,06 0,49 4,5 6,73 0,53 4,44 5,61 0,35 4,5 3,81 0,34 4,5 4,49 0,39 4,591 5,83 0,49 4,54 7,4 0,54 4,5 6,06 0,35 4,55 4,04 0,35 4,56 4,71 0,39 4,5492 5,83 0,5 4,59 7,4 0,55 4,55 6,06 0,36 4,6 4,04 0,35 4,61 4,49 0,4 4,5993 5,83 0,51 4,64 7,4 0,55 4,6 6,06 0,36 4,64 3,37 0,36 4,66 5,38 0,4 4,6394 6,51 0,51 4,71 7,4 0,56 4,66 5,61 0,37 4,7 3,59 0,36 4,71 5,38 0,41 4,6995 6,51 0,52 4,77 7,4 0,57 4,71 5,61 0,37 4,74 3,81 0,36 4,77 5,61 0,41 4,7296 6,51 0,53 4,81 7,18 0,57 4,74 5,38 0,37 4,79 3,81 0,37 4,83 5,16 0,42 4,7597 6,73 0,54 4,86 7,4 0,58 4,8 5,61 0,38 4,83 4,26 0,37 4,9 5,16 0,43 4,8398 6,28 0,54 4,91 7,4 0,58 4,84 6,06 0,38 4,9 4,49 0,38 4,93 5,16 0,43 4,8999 6,73 0,55 4,96 7,63 0,59 4,89 6,28 0,38 4,93 4,49 0,38 4,98 5,16 0,44 4,93

100 6,51 0,55 5,01 8,08 0,6 4,93 6,06 0,39 4,99 4,49 0,38 5,04 5,38 0,44 4,98101 6,51 0,56 5,05 7,63 0,6 4,99 6,28 0,39 5,02 4,04 0,39 5,08 5,83 0,44 5,02102 6,96 0,56 5,1 8,08 0,61 5,05 6,06 0,4 5,09 4,04 0,39 5,13 6,06 0,45 5,08103 7,18 0,57 5,15 7,63 0,61 5,08 5,83 0,4 5,15 4,04 0,4 5,18 6,06 0,45 5,14104 7,18 0,57 5,2 8,08 0,62 5,15 6,28 0,41 5,19 4,49 0,4 5,23 6,06 0,46 5,18105 6,96 0,58 5,25 8,08 0,63 5,19 6,06 0,41 5,26 4,04 0,4 5,28 5,61 0,47 5,23106 6,73 0,58 5,31 8,08 0,63 5,25 6,28 0,42 5,29 4,71 0,41 5,34 5,83 0,47 5,28107 6,73 0,59 5,35 8,53 0,64 5,29 6,96 0,42 5,36 4,71 0,41 5,37 5,61 0,48 5,34108 6,73 0,59 5,41 8,75 0,65 5,35 6,73 0,43 5,38 4,94 0,42 5,43 5,83 0,48 5,37109 6,73 0,6 5,46 8,75 0,66 5,4 6,73 0,43 5,44 4,71 0,42 5,49 6,28 0,49 5,43110 6,73 0,61 5,52 8,53 0,66 5,45 6,28 0,44 5,47 4,26 0,43 5,54 6,51 0,49 5,47111 7,4 0,62 5,58 8,3 0,67 5,5 6,51 0,44 5,54 4,49 0,43 5,59 6,73 0,49 5,52112 7,4 0,62 5,61 8,3 0,67 5,53 6,73 0,44 5,59 4,49 0,43 5,62 6,73 0,5 5,58113 7,4 0,63 5,66 8,53 0,68 5,59 6,73 0,44 5,64 4,71 0,44 5,68 6,28 0,5 5,63114 6,96 0,64 5,72 8,75 0,69 5,65 7,18 0,45 5,69 4,94 0,44 5,73 6,28 0,51 5,68115 6,73 0,64 5,77 9,2 0,7 5,71 7,4 0,45 5,73 4,94 0,44 5,78 6,51 0,51 5,73116 6,96 0,64 5,81 9,2 0,7 5,77 7,4 0,46 5,79 5,16 0,45 5,82 6,51 0,52 5,78117 7,18 0,66 5,87 9,2 0,71 5,81 7,4 0,46 5,83 4,94 0,45 5,88 6,51 0,52 5,82118 7,4 0,66 5,91 8,97 0,71 5,86 7,18 0,47 5,89 4,49 0,46 5,92 7,18 0,53 5,87119 7,63 0,66 5,97 9,2 0,72 5,91 7,18 0,47 5,95 4,49 0,46 5,99 7,18 0,54 5,93120 7,85 0,66 6,02 8,97 0,73 5,96 7,18 0,48 5,99 4,49 0,47 6,04 7,4 0,55 5,99121 7,85 0,67 6,07 9,2 0,73 6,01 7,18 0,48 6,06 4,49 0,47 6,09 6,96 0,55 6,02122 7,63 0,68 6,11 9,2 0,73 6,06 7,85 0,48 6,09 4,94 0,48 6,15 6,73 0,56 6,07123 7,63 0,68 6,17 9,42 0,74 6,11 8,08 0,49 6,15 5,16 0,48 6,2 6,96 0,56 6,13124 7,63 0,69 6,22 9,87 0,75 6,16 8,08 0,49 6,2 5,16 0,48 6,25 6,96 0,57 6,18125 7,63 0,69 6,27 9,87 0,76 6,22 8,08 0,5 6,26 5,16 0,49 6,32 7,18 0,57 6,23126 7,85 0,7 6,32 9,87 0,77 6,26 7,85 0,51 6,31 4,71 0,49 6,34 7,63 0,58 6,27127 8,08 0,7 6,37 9,65 0,77 6,32 7,85 0,51 6,35 4,71 0,5 6,4 7,63 0,58 6,34128 8,53 0,71 6,42 9,42 0,78 6,36 7,85 0,51 6,41 4,71 0,5 6,44 7,85 0,59 6,38

VIGA 4 VIGA 5T (s)





129 8,08 0,71 6,47 9,42 0,79 6,41 7,85 0,52 6,45 4,49 0,51 6,49 7,4 0,59 6,42130 8,08 0,72 6,53 9,2 0,79 6,45 8,08 0,52 6,51 4,94 0,51 6,53 7,4 0,6 6,46131 7,85 0,72 6,56 9,42 0,8 6,5 8,3 0,53 6,55 5,38 0,51 6,59 7,4 0,61 6,52132 8,08 0,73 6,62 10,1 0,81 6,55 8,75 0,53 6,61 5,16 0,52 6,64 7,63 0,61 6,58133 8,08 0,73 6,65 10,1 0,81 6,6 8,75 0,53 6,65 5,38 0,52 6,69 7,63 0,62 6,63134 8,08 0,74 6,71 10,1 0,79 6,65 8,97 0,54 6,7 5,16 0,53 6,76 8,08 0,63 6,68135 8,75 0,74 6,78 10,1 0,83 6,7 8,53 0,55 6,76 5,16 0,53 6,8 8,3 0,63 6,73136 8,75 0,75 6,82 9,87 0,83 6,74 8,53 0,55 6,79 5,16 0,54 6,86 8,3 0,64 6,8137 8,75 0,75 6,86 10,1 0,83 6,81 8,75 0,56 6,85 5,16 0,54 6,9 8,08 0,64 6,83138 8,75 0,76 6,91 10,1 0,84 6,86 8,53 0,56 6,91 5,38 0,54 6,96 8,08 0,65 6,88139 8,08 0,76 6,96 10,1 0,85 6,91 8,75 0,57 6,97 5,61 0,56 7 8,08 0,65 6,94140 8,08 0,77 7 10,8 0,86 6,96 9,2 0,58 7,01 5,83 0,55 7,05 8,3 0,66 6,99141 8,53 0,78 7,05 10,8 0,87 7,01 9,65 0,57 7,06 5,61 0,56 7,04 8,3 0,66 7,04142 8,53 0,78 7,1 10,8 0,87 7,06 9,42 0,58 7,11 5,16 0,56 7,05 8,97 0,67 7,09143 8,53 0,79 7,1 10,6 0,88 7,11 9,42 0,59 7,15 5,38 0,57 7,2 8,97 0,68 7,14144 9,2 0,81 7,22 10,6 0,88 7,16 9,2 0,59 7,19 5,38 0,58 7,27 8,97 0,68 7,18145 9,42 0,81 7,28 10,6 0,88 7,22 9,2 0,59 7,25 5,38 0,58 7,32 8,53 0,69 7,23146 9,42 0,82 7,34 10,6 0,89 7,25 9,2 0,6 7,29 5,61 0,59 7,36 8,75 0,69 7,28147 8,97 0,82 7,38 10,8 0,9 7,31 9,2 0,6 7,34 5,61 0,59 7,41 8,53 0,7 7,33148 8,97 0,83 7,43 11,2 0,9 7,36 9,87 0,61 7,38 6,06 0,59 7,46 8,75 0,71 7,38149 8,97 0,83 7,47 11,2 0,91 7,41 9,87 0,62 7,45 6,06 0,59 7,52 8,75 0,71 7,43150 8,97 0,84 7,52 11,4 0,91 7,46 9,87 0,62 7,5 6,06 0,6 7,56 9,42 0,72 7,5151 9,42 0,85 7,55 11,2 0,92 7,51 9,65 0,63 7,55 5,83 0,6 7,61 9,42 0,72 7,54152 9,42 0,85 7,62 10,8 0,93 7,56 9,42 0,63 7,61 5,61 0,61 7,67 9,42 0,73 7,6153 9,42 0,86 7,67 10,8 0,93 7,62 9,42 0,64 7,65 5,61 0,61 7,7 9,87 0,74 7,68154 9,42 0,86 7,71 11 0,94 7,67 9,65 0,64 7,7 5,83 0,61 7,76 9,2 0,74 7,73155 9,2 0,87 7,76 10,8 0,95 7,71 9,87 0,65 7,74 6,28 0,62 7,8 9,2 0,75 7,77156 9,2 0,88 7,82 11,4 0,96 7,77 10,3 0,65 7,81 6,28 0,62 7,85 9,2 0,76 7,8157 8,97 0,88 7,87 11,7 0,96 7,83 10,3 0,66 7,87 6,51 0,62 7,89 9,2 0,76 7,86158 9,2 0,88 7,91 11,7 0,97 7,88 10,3 0,66 7,9 6,28 0,63 7,94 9,87 0,77 7,89159 9,2 0,89 7,97 11,4 0,98 7,92 10,3 0,66 7,96 6,06 0,64 7,99 9,87 0,78 7,96160 9,87 0,9 8,03 11,4 0,98 7,97 9,87 0,67 8 6,06 0,64 8,05 9,87 0,78 7,99161 9,87 0,9 8,06 11 0,99 8,01 10,1 0,67 8,06 6,28 0,65 8,12 9,87 0,79 8,04162 9,87 0,91 8,13 11,2 1 8,07 10,1 0,68 8,09 6,28 0,65 8,18 9,65 0,8 8,1163 9,87 0,91 8,17 11,2 1 8,12 10,3 0,69 8,15 6,28 0,66 8,22 9,42 0,8 8,16164 9,42 0,92 8,22 11,7 1,01 8,16 10,6 0,7 8,21 6,73 0,66 8,26 9,65 0,81 8,19165 9,65 0,93 8,26 11,9 1,01 8,21 11 0,69 8,25 6,73 0,66 8,32 9,2 0,81 8,24166 9,42 0,93 8,32 11,9 1,02 8,26 11 0,7 8,31 6,96 0,67 8,37 9,65 0,82 8,32167 9,65 0,94 8,37 12,1 1,03 8,32 10,8 0,71 8,35 6,51 0,67 8,42 10,3 0,82 8,36168 10,3 0,95 8,42 11,9 1,03 8,37 10,8 0,71 8,41 6,51 0,68 8,46 10,6 0,83 8,41169 10,3 0,94 8,46 11,7 1,03 8,41 10,8 0,72 8,45 6,73 0,68 8,51 10,6 0,84 8,45170 10,3 0,95 8,51 11,7 1,04 8,46 11 0,73 8,51 6,51 0,68 8,55 10,3 0,85 8,51171 9,87 0,95 8,55 12,1 1,05 8,51 11 0,73 8,55 7,18 0,69 8,6 10,1 0,86 8,56172 9,87 0,95 8,63 11,9 1,05 8,56 11,4 0,73 8,61 7,18 0,69 8,65 10,3 0,86 8,6173 9,65 0,95 8,67 12,3 1,06 8,61 11,4 0,73 8,65 7,4 0,7 8,69 10,1 0,87 8,65174 9,87 0,96 8,71 12,8 1,07 8,67 11,4 0,73 8,7 7,18 0,7 8,76 10,3 0,88 8,7175 9,87 0,97 8,77 12,6 1,08 8,71 11,4 0,74 8,74 7,18 0,71 8,81 11 0,88 8,74176 9,87 0,97 8,82 12,8 1,08 8,77 11,4 0,75 8,8 6,73 0,71 8,86 11 0,88 8,82177 10,6 0,98 8,88 12,3 1,09 8,83 11,2 0,75 8,86 6,96 0,72 8,92 11 0,89 8,86178 10,6 0,99 8,92 12,6 1,1 8,89 11,4 0,76 8,89 6,96 0,72 8,96 11 0,89 8,9179 10,3 1 9 12,3 1,1 8,95 11,4 0,76 8,96 7,18 0,73 9,01 10,6 0,9 8,95180 9,87 1 9,06 12,6 1,11 9 11,7 0,77 8,99 7,18 0,73 9,06 10,8 0,91 9,03181 9,87 1 9,1 12,8 1,12 9,04 12,1 0,77 9,05 7,85 0,73 9,1 10,8 0,91 9,06182 9,65 1,01 9,16 13 1,12 9,09 12,1 0,78 9,1 7,63 0,74 9,15 11 0,92 9,12183 9,87 1,01 9,19 13,2 1,13 9,13 12,1 0,78 9,15 7,18 0,74 9,21 11,2 0,92 9,16184 9,87 1,01 9,25 13 1,14 9,19 11,7 0,78 9,22 7,18 0,75 9,25 11,4 0,93 9,22185 10,6 1,02 9,28 12,8 1,15 9,24 11,7 0,79 9,26 7,4 0,75 9,31 11,7 0,94 9,27186 10,8 1,02 9,34 12,8 1,15 9,28 11,7 0,79 9,33 7,4 0,76 9,34 11,7 0,95 9,32187 10,8 1,02 9,39 13 1,16 9,32 11,9 0,8 9,37 7,4 0,76 9,42 11 0,95 9,37188 10,6 1,03 9,45 13 1,17 9,35 12,1 0,81 9,45 7,85 0,77 9,45 11 0,96 9,41189 10,3 1,03 9,49 13 1,18 9,43 12,6 0,81 9,51 7,85 0,77 9,51 11,2 0,96 9,46190 10,3 1,03 9,53 13,7 1,18 9,48 12,6 0,82 9,55 8,08 0,78 9,58 11,2 0,96 9,52191 10,6 1,03 9,59 13,9 1,19 9,55 12,6 0,82 9,63 8,08 0,78 9,62 11,4 0,98 9,58192 10,6 1,04 9,64 13,9 1,2 9,6 12,3 0,83 9,63 7,63 0,79 9,67 11,9 0,98 9,62193 11 1,05 9,69 13,5 1,2 9,64 11,9 0,83 9,7 7,63 0,79 9,73 11,9 0,99 9,67

T (s)VIGA 1 VIGA 2 VIGA 3 VIGA 4 VIGA 5

ANEXO II – Resultados dos ensaios experimentais

33 Construções Antigas de Madeira:experiência de obra e reforço estrutural - ANEXOS



194 11 1,06 9,75 13,5 1,21 9,7 12,1 0,84 9,73 7,63 0,8 9,77 11,9 1 9,72195 11,2 1,06 9,79 13,7 1,22 9,72 12,1 0,85 9,78 7,63 0,8 9,8 11,7 1,01 9,78196 11,2 1,05 9,85 13,5 1,23 9,78 12,3 0,85 9,83 7,85 0,81 9,87 11,7 1,01 9,82197 10,8 1,06 9,9 13,5 1,23 9,82 12,6 0,85 9,88 8,3 0,81 9,91 11,4 1,02 9,86198 10,8 1,06 9,94 13,9 1,24 9,88 13 0,86 9,94 8,3 0,81 9,96 11,4 1,01 9,86199 10,8 1,07 9,98 14,1 1,24 9,94 12,8 0,86 9,97 8,08 0,81 10 11,4 1,02 9,89200 11 1,07 10,05 14,1 1,25 9,99 13,2 0,87 10,03 7,85 0,82 10,07 12,3 1,04 10,05201 11,7 1,08 10,09 13,7 1,25 10,03 12,6 0,87 10,08 7,85 0,82 10,12202 11,7 1,08 10,15 13,7 1,27 10,08 12,8 0,88 10,15 7,85 0,83 10,16203 11,7 1,09 10,19 13,7 1,27 10,14 12,8 0,88 10,18 8,08 0,83 10,21204 11,4 1,09 10,24 13,9 1,28 10,19 12,8 0,88 10,24 8,08 0,84 10,26205 11 1,1 10,28 13,9 1,29 10,24 13,2 0,89 10,28 8,53 0,85 10,31206 11 1,1 10,33 14,4 1,29 10,28 13,5 0,9 10,32 8,75 0,85 10,35207 11 1,11 10,4 14,6 1,3 10,34 13,5 0,9 10,39 8,75 0,85 10,41208 11 1,11 10,45 14,8 1,31 10,37 13,7 0,9 10,42 8,3 0,86 10,46209 11,2 1,11 10,49 14,6 1,32 10,44 13,2 0,91 10,49 8,3 0,87 10,52210 11,7 1,12 10,54 14,6 1,32 10,49 13,2 0,91 10,53 8,3 0,87 10,55211 11,7 1,13 10,6 14,6 1,32 10,54 13,5 0,92 10,58 8,3 0,87 10,61212 11,9 1,13 10,64 14,6 1,33 10,6 13,5 0,92 10,64 8,75 0,87 10,67213 11,2 1,13 10,7 14,6 1,34 10,64 13,7 0,93 10,68 8,53 0,88 10,71214 11,4 1,13 10,73 14,8 1,35 10,7 14,1 0,93 10,75 8,97 0,88 10,77215 11,4 1,13 10,79 15,3 1,35 10,76 14,4 0,93 10,78 8,97 0,88 10,82216 11,2 1,14 10,85 15,3 1,36 10,79 14,4 0,94 10,85 8,97 0,89 10,86217 11,2 1,14 10,89 15,3 1,36 10,85 13,9 0,94 10,88 8,53 0,89 10,91218 12,1 1,15 10,96 14,6 1,37 10,89 13,9 0,95 10,94 8,53 0,9 10,96219 12,1 1,15 11 14,8 1,38 10,94 14,1 0,95 11 8,08 0,91 11220 14,8 1,39 10,99 14,1 0,96 11,03 8,75 0,91 11,06221 14,8 1,39 11,02 14,1 0,97 11,09 8,97 0,91 11,12222 15,3 1,39 11,02 14,8 0,97 11,14 9,2 0,92 11,17223 15,3 1,39 11,07 14,8 0,97 11,2 9,2 0,92 11,23224 15,7 1,41 11,22 15 0,97 11,24 8,97 0,93 11,3225 15,5 1,42 11,28 14,8 0,98 11,27 8,75 0,93 11,34226 15 1,42 11,31 14,6 0,99 11,34 8,75 0,94 11,4227 15,3 1,43 11,36 14,6 0,99 11,37 8,75 0,94 11,45228 15,5 1,43 11,41 14,8 1 11,43 8,75 0,95 11,5229 15,3 1,44 11,45 15 1,01 11,49 8,97 0,95 11,55230 15,9 1,45 11,51 15,5 1,01 11,54 9,42 0,95 11,59231 15,9 1,46 11,55 15,5 1,01 11,6 9,42 0,95 11,64232 15,9 1,46 11,6 15,7 1,02 11,62 9,65 0,96 11,69233 15,9 1,47 11,66 15 1,02 11,62 8,97 0,96 11,75234 15,5 1,47 11,69 15,5 1,03 11,72 8,97 0,97 11,79235 15,7 1,48 11,76 15,3 1,03 11,8 9,2 0,97 11,84236 15,5 1,48 11,8 15,5 1,04 11,85 8,97 0,98 11,89237 15,7 1,49 11,86 8,97 0,98 11,95238 15,7 1,5 11,89 9,2 0,98 11,99239 16,4 1,51 11,95 9,42 0,99 12,06240 16,4 1,51 12 9,2 1 12,11241 15,9 1,52 12,07 9,2 1 12,16242 16,2 1,53 12,13 9,2 1 12,21243 15,9 1,54 12,17 8,97 1,01 12,25244 15,9 1,54 12,23 9,2 1,01 12,3245 16,2 1,55 12,27 9,2 1,01 12,35246 16,2 1,56 12,32 9,2 1,01 12,41247 16,6 1,56 12,38248 16,6 1,57 12,42249 16,8 1,57 12,47250 16,2 1,59 12,48251 16,4 1,6 12,56252 16,4 1,6 12,61253 16,4 1,61 12,67254 16,4 1,61 12,71

VIGA 4 VIGA 5T (s)





255 16,8 1,62 12,77256 17,3 1,63 12,82257 17,3 1,63 12,88258 17,3 1,64 12,93259 16,8 1,65 12,97260 16,8 1,65 13261 16,8 1,66 13,06262 17,1 1,66 13,11263 17,3 1,66 13,16264 17,7 1,67 13,21265 17,7 1,68 13,25266 17,7 1,68 13,32267 17,3 1,69 13,36268 17,5 1,7 13,42269 17,5 1,7 13,48270 17,5 1,71 13,53271 17,7 1,71 13,58272 18 1,72 13,62273 18,2 1,73 13,67274 18 1,73 13,72275 17,7 1,74 13,77276 18 1,75 13,8277 18 1,75 13,86278 18 1,76 13,9279 18,2 1,76 13,97280 18,6 1,77 14,03281 18,9 1,78 14,08282 19,1 1,79 14,14283 18,9 1,79 14,18284 18,4 1,8 14,23285 18,4 1,81 14,27286 18,4 1,81 14,32287 18,4 1,82 14,35288 18,6 1,83 14,42289 19,1 1,84 14,45

T (s)VIGA 1 VIGA 2 VIGA 3 VIGA 4 VIGA 5

Os resultados obtidos dos ensaios laboratoriais das asnas de madeira antes (Quadro AII.II e

após o reforço encontram-se em suporte informático em anexo.

ANEXO III

VERIFICAÇÃO DAS LIGAÇÕES DAS ASNAS DE MADEIRA

ANEXO III – verificação das ligações das asnas de madeira


Neste anexo, procede-se à verificação das ligações da asna 2 pelo EC5 [1], bem como das

ligações das asnas 1 e 2 pelas disposições da AITIM [2], e pela norma suíça 265 SAI [3].

AIII.1 – VERIFICAÇÃO DAS LIGAÇÕES DA ASNA 2 PELO EC5

Tendo em conta que a força de rotura da asna 1 após seu reforço foi de 27,60 kN então as

forças de compressão na ligação perna-linha esquerda (Fe) e direita (Fd) são respectivamente

iguais a 36,76 kN e 37,16 kN.

A figura AIII.1 apresenta as ligações da asna 2 que serão analisadas.

Figura AIII.1 – Ligações da asna 2

Ligação perna-linha direita:

MPaMPadwc 57,392,1403,008,096,016,37

,, ≥=××

=σ K.O.!

MPaMPadwc 80,020,137,008,093,016,37

,, ≥=××

=τ K.O.!

Como tal, dado que não ocorreu rotura nos apoios por esmagamento nem por corte, significa

que os varões de reforço absorveram grande parte da transmissão dos esforços.

Ligação pendural-pernas:

Pelo equilíbrio do nó obtém-se o esforço de compressão do pendural (Fp), sendo igual a

3,49kN.

w2 - 20.41 ºw1 - 22.08 º

Fe

Fe

Frotura - força aplicada aquando a rotura Fe e Fd- esforço de compressão das pernas esquerda e direita, respectivaFp- esforço de compressão do penduralFl - esforço de tracção da linha

LEGENDA:0.42m

0.03m

0.67m

Frotura

Fd

Fp Fd

Fl Fl0.37m

0.055m

0.03m

0.035m 0.035m

0.13m

w2 w1

0.605m

0.07m0.27m

ANEXO III – Verificação das ligações das asnas de madeira


MPafMPaÁreaF

dcp

dwc 20,734,008,013,0

49,3,0,,, =≤=

×==σ O.K.!

MPafMPaÁreaF

dvp

dv 80,017,013,008,02

49,3,, =≤=

××==τ O.K.!

Através do programa de cálculo Robot Millennium determinou-se o diagrama de momentos

nos eixos yy e zz, que se apresenta na figura AIII.2.

Figura AIII.2 – Diagrama dos momentos em relação ao eixo dos yy, relativo à asna 2

Verificação da resistência à flexão composta com tracção da linha:

Utilizando as equações (10) e sabendo que o esforço na linha de tracção (Fl) é igual a

33,67kN, tem-se:

17,02,7

620080

1084,0

40,41600033670

1

2

6

,,

,,

,,

,,

,0,

,0, ≤=

××

+⇔≤++dzm

dzmm

dym

dym

dt

dt

fk

ffσσσ

163,02,7

620080

1084,0

7,04,4

1600033670

1

2

6

,,

,,

,,

,,

,0,

,0, ≤=

××

+⇔≤++dzm

dzm

dym

dymm

dt

dt

ffk

fσσσ

Como tal, estas equações de interacção de esforços múltiplos estão verificadas.

Verificação da resistência à flexão composta com compressão das pernas:

Utilizando as equações (11) e sabendo que os esforços de compressão nas pernas esquerda

(Fe) e direita (Fd) da asna 1 é respectivamente igual a 36,76 kN e 37,16 kN, tem-se:

My = 0,86 KN.m

My = 0,84 KN.m

My = 0,89 KN.m



134,02,7

620080

1089,0

2,71600037160

1

2

6

2

,,

,,

,,

,,2

,0,

,0, ≤=

××

+

⇔≤++

dzm

dzmm

dym

dym

dc

dc

fk

ffσσσ

O.K.!

127,02,7

620080

1089,0

7,02,7

1600037160

1

2

6

2

,,

,,

,,

,,2

,0,

,0, ≤=

××

×+

⇔≤++

dzm

dzm

dym

dymm

dc

dc

ffk

fσσσ

O.K.!

Apesar de se verificarem as condições apresentadas relativamente aos esforços combinados de

flexo-compressão, na realidade ocorreu rotura na perna direita devido ao seu extreme estado

de degradação.

AIII.2 – VERIFICAÇÃO DAS LIGAÇÕES DE ACORDO COM AS DISPOSIÇÕES DA

AITIM

De acordo com o AITIM a verificação dos esforços nas pernas e na linha apresentam umas

ligeiras alterações que se passam a identificar.

A verificação da resistência à flexão composta com tracção da linha é realizada pela equação

(13):

1,

,

,0,

,0, ≤+dm

dm

dt

dt

ffσσ

(13)

A verificação da resistência à flexão composta com compressão das pernas é realizada pela

equação (14):

1,

,,

,,0,

,0, ≤+× dm

dym

ycdc

dc

fkfσσ

1,

,,

,,0,

,0, ≤+× dm

dymm

zcdc

dc

fk

kfσσ

(14)

em que:

kc,y e kc,z – é o coeficiente de encurvadura fora do plano e no plano respectivamente.

Este coeficiente é determinado a partir da esbelteza mecânica da peça e das propriedades

mecânicas da madeira (isto é sua classe resistente). Após o cálculo da esbelteza mecânica



(descriminado através da equação - (15)) o valor do coeficiente de encurvadura é obtido pelo

quadro AIII.I.

Quadro AIII.I – Valores do kc para a classe de resistência C18

Pela equação (13), sendo aplicada abaixo do entalhe por ser a zona de contacto mais

desfavorável, tem-se:

hl

il tp

y

yey ×

×==

288.08.0,λ

bl

il p

z

zez ×

×==

288.08.0,λ (15)

em que:

ltp – corresponde ao comprimento do troço da perna mais próximo da entrega perna-linha;

lp – corresponde ao comprimento total da perna.

AIII.2.1 – ASNA 1

A verificação da resistência à flexão composta com tracção da linha: Pela equação (13), sendo aplicada abaixo do entalhe por ser a zona de contacto mais


179,02,7

617080

1080,0

4,41360029790

1

2

6

,

,

,0,

,0, ≥=

××

+⇔≤+dm

dm

dt

dt

ffσσ

O.K.!

A verificação da resistência à flexão composta com compressão das pernas:

Pelas equações (14) e (15) analisa-se a verificação dos esforços nas pernas.

384,04,096,094,262,0288,0

94,18,0=×≈⇒=

××

= cyy Kλ

14,04,0351,028,9008,0288,0

6,28,0=×≈⇒=

××

= cyz Kλ

20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 170 200C18 0.99 0.94 0.88 0.78 0.65 0.53 0.43 0.35 0.29 0.24 0.21 0.18 0.15 0.14 0.11 0.08

Esbelteza mecânica (λ = le / i )Classe resistente



199,02,7

620080

1095,0

384,02,71600032720

1

2

6

.

,,

,0,

,0, ≤=

××

+×

⇔≤+× dm

dym

cydc

dc

fkfσσ

O.K.!

12,22,7

620080

1095,0

7,014,043,4

1600032720

1

2

6

.

,,

,,0,

,0, ≥=

××

+×

⇔≤+× dm

dymm

zcdc

dc

fk

kfσσ

K.O.!

De acordo com estas disposições, a asna romperia por acção combinada de esforços de

compressão e flexão na perna direita, e por esmagamento nos apoios (cujo cálculo é idêntico

ao efectuado pelo EC5). No en tanto, apenas ocorreu rotura na perna direita, dado que a

ligação perna-linha foi reforçada.

AIII.2.2 – ASNA 2

A verificação da resistência à flexão composta com tracção da linha:

Pela equação (13), sendo aplicada abaixo do entalhe por ser a zona de contacto mais


186,02,7

617080

1084,0

4,41360033670

1

2

6

,

,

,0,

,0, ≤=

××

+⇔≤+dm

dm

dt

dt

ffσσ

O.K.!

A verificação da resistência à flexão composta com compressão das pernas:

Pelas equações (14) e (15) analisa-se a verificação dos esforços nas pernas.

386,04,0965,00,252,0288,0

8,18,0=×≈⇒=

××

= cyy Kλ

156,04,039,011,8608,0288,0

48,28,0=×≈⇒=

××

= cyz Kλ



106,12,7

620080

1089,0

386,02,71600037160

1

2

6

.

,,

,,0,

,0, ≤=

××

+×

⇔≤+× dm

dym

ycdc

dc

fkfσσ

O.K.!

123,22,7

620080

1089,0

7,0156,02,7

1600037160

1

2

6

.

,,

,,0,

,0, ≥=

××

+×

⇔≤+× dm

dymm

zcdc

dc

fk

kfσσ

K.O.!

Pelo que é confirmada a rotura da perna direita por acção combinada dos esforços de flexão e

compressão.

AIII.3 – VERIFICAÇÃO DAS LIGAÇÕES DE ACORDO COM A NORMA 265 SIA

De acordo com a norma supra mencionada a verificação à compressão é realizada pela

seguinte equação (16) quando o esforço faz um ângulo w com a horizontal, no caso do esforço

ocorrer na direcção das fibras então terá que verificar a equação (17), e no caso do esforço ser

perpendicular à direcção das fibras deverá ser verificada a equação (18):

)(cos)( 2,90,

2,0,

,90,,0,,, wfwsenf

ff

dcdc

dcdcdwc ×+×

×≤σ (16)

dccdc fk ,0,,0, ≤σ (17)

em que:

kc – corresponde ao coeficiente de encurvadura

22

18

1

×−+

=

πλkk

kc

×+

−

×++=

2

183.0

182.015.0

πλ

πλk

sendo λ a esbelteza mecânica da peça de madeira.

dcdc f ,90,,90, ≤σ (18)



A verificação à tracção é realizada através da equação (19), segundo o ângulo w; se o esforço

se realizar na direcção paralela às fibras será verificada a equação (20), se estiver na direcção

perpendicular às fibras, então será verificada a equação (21):

)(cos)( 2,90,

2,0,

,90,,0,,, wfwsenf

ff

dtdt

dtdtdwt ×+×

×≤σ (19)

dtdt f ,0,,0, ≤σ (20)

dtdt f ,90,,90, ≤σ (21)

A verificação da flexão composta com tracção é executada pela equação (22):

1,,

,,

,,

,,

,0,

,0, ≤++dzm

dzm

dym

dym

dt

dt

fffσσσ

(22)

A verificação da flexão combinada com compressão é executada pela equação (23)

1,,

,,

,,

,,2

,0,

,0, ≤++

dzm

dzm

dym

dym

dc

dc

fffσσσ

(23)

A verificação do esforço de corte combinado com o esforço normal às fibras é realizada

pela equação (24):

112

,90,,90,

,90,

2

,

2

,90,,90,

,90,90, ≤

+−×

+

+

+

dtdc

dc

dv

d

dtdc

ddc

fff

ffff τσ

(24)

em que:

σ90,d = - σc90,d para compressões perpendicular às fibras

Figura AIII.3 – Relação do esforço de corte com o esforço normal perpendicular às fibras [2]

dv

d

f ,

τ é obtido pelo gráfico apresentado na figura AIII.3



AIII.3.1 – ASNA 1

A verificação ao esforço de compressão na perna direita, é tal que:

MPaMPa 86,388,088,012,02,7

88,02,722,13 =×+×

×≤ K.O.!

dcdc f ,90,,90, ≤σ MPaMPasen 88,023,080605

)02,20(32720≤=

××

⇔ O.K.!

dccdc fk ,0,,0, ×≤σ MPaMPa 17,32,744,081,128030

)02,20cos(32720=×≤=

××

⇔ K.O.!

A verificação ao esforço de tracção é realizado através da seguinte condição:

dtdt f ,0,,0, ≤σ MPaMPa 4,486,1 ≤⇔ O.K.!

A verificação do esforço de tracção combinado com o de flexão, é:

163,02,7

620080108,0

4,41600029790

1

2

6

,,

,,

,,

,,

,0,

,0, ≤=

××

+⇔≤++dzm

dzm

dym

dym

dt

dt

fffσσσ O.K.!

A verificação do esforço de compressão combinado com o esforço de flexão, é:

133,02,7

620080

1095,0

2,71600032720

1

2

6

2

,,

,,

,,

,,2

,0,

,0, ≤=

××

+

⇔≤++

dzm

dzm

dym

dym

dc

dc

fffσσσ O.K.!

Pelo que se poderá concluir que de facto a perna direita se encontra extremamente degradada.

A verificação da ligação entre a perna e a linha, ao esforço de corte combinado com o esforço

normal às fibras é o seguinte:

( ) 162,112,088,0

88,013,112,088,0

80605)02,20(3272088,0

11

22

2

2

,90,,90,

,90,2

,

2

,90,,90,

,90,90,

<=

+

−×+

+×

×+

⇔

⇔≤

+−×

+

+

+

sen

fff

ffff

dtdc

dc

dv

d

dtdc

ddc τσ

K.O.!



Em relação à asna 1 e de acordo com esta norma, pode-se observar que existiria rotura por

esmagamento, por corte, e por acção combinada do esforço de corte com esforço normal às

fibras.

AIII.3.2 – ASNA 2

A verificação ao esforço de compressão, é:

MPaMPa 59,386,088,014,02,7

88,02,792,14 =×+×

×≤ K.O.!

MPaMPasen 88,030,080605

)08,22(37160≤=

×× O.K.!

MPaMPa 52,22,735,035,148030

)08,22cos(37160=×≤=

×× K.O.!

A verificação ao esforço de tracção, na linha, é:

MPaMPaf dtdt 4,410,220080

33670,0,,0, ≤=

×⇔≤σ O.K.!

A verificação do esforço de tracção combinado com o de flexão, é:

170,02,7

620080

1084,0

4,41600033670 2

6

≤=

××

+ O.K.!

A verificação do esforço de compressão combinado com o esforço de flexão, é:

134,02,7

620080

1089,0

2,71600037160 2

6

2

≤=

××

+

O.K.!

A verificação da ligação entre a perna e a linha, ao esforço de corte combinado com o esforço

normal ás fibras, é o seguinte:



( ) .!.134,512,088,0

88,018,112,088,0

80605)08,22(3716088,0

11

22

2

2

,90,,90,

,90,

2

,

2

,90,,90,

,90,90,

OK

sen

fff

ffff

dtdc

dc

dv

d

dtdc

ddc

≤=

+

−×+

+×

×+

⇔

⇔≤

+−×

+

++ τσ

De acordo com esta norma suiça, para a asna 2, existiria rotura por acção dos esforços de

compressão (pernas-linha) e pela acção combinada dos esforços de flexão e compressão (nas

pernas), e corte com esforço normal às fibras.

Face ao exposto foram verificadas as condições relativas às ligações das asnas de madeira de

acordo com três reconhecidos regulamentos / disposições utilizadas na prática das estruturas

de madeira.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS


REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANEXO I [1] - Projecto realizado em parceria entre os gabinetes seguintes: F. Távora & J. B.

Távora, Arquitectos, Lda; Victor Abrantes Consultoria e Projectos de Engenharia, Lda;

Iperforma Arquitectura Engenharia, Lda; 1998

[2] – Documentação relativa à Reabilitação do Palácio do Freixo, pela empresa de construção

civil - ALC, lda, 2000/03

ANEXO III [1] - Eurocódigo 5 – Parte 1.1 – Projectos de estruturas de madeira: regras gerais e regras para

edifícios, 1995

[2] - Arriaga, F.; Peraza, F.; Esteban, M.; Bobadilla, I.; e García, F. - Intervencion en


[3] – SIA, Normas 265, Zurich, Suiça, 2003

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