Dissertaçao Douglas de Lima

7/23/2019 Dissertaao Douglas de Lima

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO

CENTRO ACADMICO DO AGRESTENCLEO DE TECNOLOGIA

PROGRAMA DE PS-GRADUAO EM ENGENHARIA CIVIL EAMBIENTAL

DOUGLAS MATEUS DE LIMA

Bambu lam!a"# $#la"# %Dendrocalamus giganteus&a'l$a"# ( )*+l,a 'la!a )'#Howe+ ( .a *+)a!.ula*

Caruaru2013


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DOUGLAS MATEUS DE LIMA

Bambu lam!a"# $#la"# %Dendrocalamus giganteus&a'l$a"# ( )*+l,a 'la!a )'#Howe+ ( .a *+)a!.ula*

Dissertao apresentada ao Prora!a de P"s

Graduao e! Enen#aria Ci$i% e A!&ienta%da Uni$ersidade 'edera% de Perna!&u(o)(o!o re*uisito para o&teno do t+tu%o deMestre Enen#aria Ci$i% e A!&ienta%,

-rea de (on(entrao. Estruturas e !ateriais,

Lin#a de pes*uisa. An/%ise estrutura%,

Orientador. Pro, Dr, u!&erto Correia Li!anior,

Caruaru2013


3/236

.

Catalogao na fonte

Bibliotecria Simone Xavier CRB4 - 1242

L732b Lima, Douglas Mateus de.Bambu laminado colado (Dendrocalamus giganteus) aplicado trelia plana tipo

Hoe e !iga retangular. " Douglas Mateus de Lima. # $aruaru% & autor, 2'3.23*. % il. + 3' cm.

&rientador% Humberto $orreia Lima -niorDissertao (mestrado) / 0ni!ersidade 1ederal de ernambuco, $. rogramade 4s#5raduao em 6ngenaria $i!il e mbiental, 2'3.

8nclui bibliogra*ia.

. Bambu. 2. desi!o. 3. 9relia Hoe. . :igas de Bambu laminado colado(BL$). 8. Lima -nior, Humberto $orreia (orientador). 88. 9;tulo.


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U4I5E6SIDADE 'EDE6AL DE PE64AM7UCO

P6OG6AMA DE P8S9G6ADUA:;O EM E4GE4A6IA CI5IL E

AM7IE4TAL

A (o!isso eaneiro de 2013

???????????????????????????????????????????

u!&erto Correia Li!a nior @ PPGECAMU'PE

Borientador

???????????????????????????????????????????

4or!ando Perao 7ar&osa @ PPGECAMU'P7

Be


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Dedico e agradeo o !resente

tra"al#o aos meus !ais$ a min#anoi%a Mariann& e a DEUS$ o

nosso sal%ador'


6/236

AGGRRADDECCIIMMEENNTTOOSS

A Deus por ser a rao de nossa e


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()s sois o sal da terra$ %)s sois alu* do mundo'


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RREESSUUMMOO

O &a!&u (onstitui u! !ateria% *ue te! atra+do a ateno do !eio (ient+i(o #/

dH(adas e !uitas ap%i(aes do uso desta ra!+nea ao %ono dos %ti!os sH(u%os t! sido

re%atadas na %iteratura, Entre tais ap%i(aes) desta(a!9se a a&ri(ao de %a!inados (o%ados

de &a!&u *ue) dentro do (onteeti$o o estudo de %a!inados (o%ados de &a!&u da

espH(ie Dendrocalamus giganteusap%i(ados na a&ri(ao de tre%ias p%anas tipo Howee de

$ias de seo trans$ersa% retanu%ar, 6ea%iou9se ini(ia%!ente u!a e


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A++SSTTRRACCTT

7a!&oo is a !ateria% t#at #as attra(ted t#e attention o t#e s(ientii( (o!!unit or

de(ades) and !an app%i(ations use t#is rass o$er t#e %ast (enturies #a$e &een reported in t#e%iterature, A!on su(# app%i(ations in(%ude t#e !anua(ture o %ued %a!inated &a!&oo t#at

Wit#in t#e (onte


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Ca!,tulo -

F.u*a 787@ -rea de !aior in(idn(ia dos &a!&us, 33

Ca!,tulo .

F.u*a 987 @ C%assii(ao das p%antas superiores, 3=

F.u*a 989 @ Con(entrao das i&ras na parte e @ Tipos de rio!as dos &a!&us, 1

F.u*a 98? @ 6eio interna do &a!&u, 3

F.u*a 98@ @ Se*un(ia do (o%!o de &a!&u, 3

F.u*a 987@ 5ariao da espessura da parede do (o%!o ao %ono da a%tura, 3

F.u*a 9877@ Au!ento do (o!pri!ento entrenoda% da parte &asa% paraparte inter!edi/ria do (o%!o,

F.u*a 9879@ Partes do (o%!o de &a!&u,

F.u*a 987:@ Ei


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F.u*a 9899@ Catedra% (onstru+da e! &a!&u na Co%R!&ia BSi!on 5e%e, V1

F.u*a 989:@ Casa eeo #orionta%,

F.u*a :8@ @ Tipos de %iaes estruturais, V

F.u*a :87@ Deta%#es do siste!a de parauso (o! por(a e arrue%a, V


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F.u*a :877@ Deta%#e de %iaes (o! (one(tores de ane%, =

F.u*a :879@ Deta%#es de %iaes por enta%#e, =

F.u*a :87:@ Tre%ia tipoHowe,

F.u*a :87;@ Tre%ia tipoPratt,

F.u*a :87@ Tre%ia tipoFink, 0

F.u*a :87?@ Co!&inao entre as tre%ias tipoHoweeFink, 0

F.u*a :87@@ Tre%ia (o!&inada (o! diaonais in$ertidas, 1F.u*a :89@ Tre%ia tipoBowstring, 1

F.u*a :897@ Deta%#e da %iao no &ano superior da tre%ia tipoBowstring,

2

F.u*a :899@ Conor!ao da tre%ia tipoBowstringpara $os !aiores, 2

F.u*a :89:@ Tre%ia tipoBowstring(o! &ano superior e! pea %a!inada(o%ada,

2

F.u*a :89;@ Apoios da !eia tesoura e! &a%ano, 3

F.u*a :89@ Tipos de ar(os tre%iados,

F.u*a :89?@ Deta%#e da !ontae! de u!a $ia %a!inada (o%ada, V

F.u*a :89@@ Deta%#e de e!endas e! %N!inas de $ias %a!inadas, =

F.u*a :8:@ Deta%#e da distri&uio das e!endas %onitudina%!ente K$ia,

=

F.u*a :8:7@ 5ia so& %e


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F.u*a :8:=@ Deta%#e da %in#a e%/sti(a de u!a $ia &iapoiada, 10

F.u*a :8:>@ Diara!a de o%%!ann, 10

F.u*a :8:?@ Es*ue!as do (o!porta!ento K (o!presso, 110

F.u*a :8:@@ Diara!a tenso < deor!ao espe(+i(a para deter!inaoda riide K (o!presso para%e%a Ks i&ras,

111

F.u*a :8;@ Es*ue!as do (o!porta!ento K trao, 111

F.u*a :8;7@ Diara!a tenso < deor!ao espe(+i(a para deter!inaoda riide K trao para%e%a Ks i&ras,

112

F.u*a :8;9@ Es*ue!as do (o!porta!ento ao (isa%#a!ento, 113

F.u*a :8;:@ Es*ue!a do (o!porta!ento K %e


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F.u*a :8


15/236

F.u*a ;87@@ Montae! do ensaio de (isa%#a!ento para%e%o Ks i&ras do&a!&u,

1=

F.u*a ;89@ Cara(ter+sti(as do (orpo de pro$a de (isa%#a!ento para%e%o aop%ano de (o%ae! do 7LC,

1=

F.u*a ;897@ Montae! do ensaio de %e


16/236

F.u*a @ Cur$as tenso $s, deor!ao do 7LC K (o!presso para%e%aKs i&ras,

1=V91==

F.u*a


17/236

F.u*a


18/236

LLIISSTTAADDETTA++ELLASS

Ca!,tulo -

Tab+la 787@ Eneria ne(ess/ria na produo dos !ateriais, 32

Ca!,tulo .

Tab+la 987@ Propriedades !e(Nni(as dos (onstituintes do &a!&u, 3

Tab+la 989@ Co!posio *u+!i(a do &a!&u,

Tab+la 98:@ 6esistn(ia K trao e !"du%o de e%asti(idade do &a!&uDendrocalamus giganteus,

Tab+la 98;@ 6esistn(ia !e(Nni(a das a!ostras de 7LC, =1

Tab+la 98


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Tab+la ;8


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LLISSTTAADDEA++RRE((IATTUURRAASSEESSIIGGLLAASS

A74T Asso(iao 7rasi%eira de 4or!a TH(ni(as

AL A%aoas7LC 7a!&u La!inado Co%ado

CAA Centro A(ad!i(o do Areste

CASCOPE4Adesi$o K &ase de resina en"%i(a resor(iono%9or!a%de+do)(o!er(ia%!ente (on#e(ido por CASCOPE4 6S921V9M

CASCO6EAdesi$o K &ase de po%ia(etato de $ini%a) (o! a deno!inao(o!er(ia% de CASCO6E

CA @ 0 Ao para Con(reto Ar!ado @ tenso de es(oa!ento de 00 MPa

C4 A!ostra (o! a presena da reio noda% do &a!&u B(o! n"C5 Coei(iente de 5ariao

DEC Diara!a de Esoro Cortante

DI4 Deutsches !nstitut f"r #ormung

DIS Draft !nternational $tandard

DM' Diara!a de Mo!ento '%etor

ELU Estado Li!ite ]%ti!o

ELUt Estado Li!ite de Uti%iao

EUA Estados Unidos da A!Hri(a

EU6OCODE %omit& Europ&en de #ormalisation

GL7 'lued (ayer Bam)oo

I4PE Instituto 4a(iona% de Pes*uisa Espa(ia%

ISO !nternational *rgani+ation for $tandardi+ation

L7L (aminated Bam)oo (um)er

L5DT (inear ,aria)le Differential ransformer

MLC Madeira La!inada Co%ada

M6 20Ao estrutura% de MHdia 6esistn(ia @ tenso de es(oa!ento de20 MPa

MS Mato Grosso do Su%

476 4or!a 7rasi%eira

OS7 *riented $trand Board

P6 Paran/

PS' Ponto de Saturao das 'i&ras

PT5 Prin(+pio dos Tra&a%#os 5irtuaisPUC96io Ponti+(ia Uni$ersidade Cat"%i(a do 6io de aneiro


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P5A Po%ia(etato de 5ini%a

6 6io de aneiro

SE Seripe

SI Siste!a Interna(iona%SAE $ociety of utomotive Engineers

S4 A!ostra se! a presena da reio noda% do &a!&u Bse! n"

TM'' Te!peratura M+ni!a de 'or!ao de 'i%!e

U'PE Uni$ersidade 'edera% de Perna!&u(o

U4IOESTE Uni$ersidade Estadua% do Oeste do Paran/


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LLIISSTTADDEESS33MM++OOLLOOSS

(ara per!anente tota%

(ara per!anente das te%#as

(ara per!anente das teras

(ara per!anente da tesoura

(ara per!anente do orro e da estrutura de sustentao

(ara per!anente das peas !et/%i(as de %iao

# a%tura

L $o

t espessura

/rea reduida da seo trans$ersa% da %N!ina e! an/%ise

(oei(iente de reduo) uno do tipo de e!enda

/rea eeti$a da %N!ina se! a (onsiderao da e!enda

/ !o!ento %etor

, esoro (ortante

(ur$atura do ei


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$ !Hdia arit!Hti(a dos dados da a!ostra de resistn(ias

) u!idade

*+ !assa ini(ia% da a!ostra

* !assa se(a da a!ostra- resistn(ia a u!idade de 12

-./ resistn(ia a u!idade de )

!"du%o de e%asti(idade a u!idade de 12

./ !"du%o de e%asti(idade a u!idade de )

01 densidade &/si(a

213 $o%u!e saturado da a!ostra

14 densidade aparente

* !assa do (orpo de pro$a a 12 de u!idade

2 $o%u!e do (orpo de pro$a a 12 de u!idade

. densidade aparente a ) de u!idade

(5 (oei(iente de retrati&i%idade $o%u!Htri(o

2 $ariao de $o%u!e

2. $o%u!e do (orpo de pro$a a ) de u!idade

2 $o%u!e do (orpo de pro$a a 0 de u!idade

- resistn(ia K (o!presso para%e%a Ks i&ras !Hdia6,7 !/


24/236

-:9 resistn(ia ao (isa%#a!ento na %N!ina de (o%a para%e%o Ks i&ras

6:9,7!/


25/236

3 tenso a


26/236

$a%or de (/%(u%o do !o!ento %etor de pri!eira orde!

S e


27/236

WdistNn(ia entre o ei


28/236

: /rea &ruta da seo trans$ersa% da &arra

S /rea %+*uida eeti$a da seo trans$ersa% da &arra

/rea %+*uida da seo trans$ersa% da &arra

_3 (oei(iente de reduo da /rea %+*uida-V resistn(ia ao es(oa!ento do ao estrutura%

-A resistn(ia K ruptura do ao estrutura%

E1(oei(iente de ponderao de resistn(ia reerente ao es(oa!ento dapea

E1 (oei(iente de ponderao de resistn(ia reerente K ruptura da pea

69,^ ora de (isa%#a!ento resistente de (/%(u%o

0 /rea &ruta do parauso

-A0 resistn(ia K ruptura do ao do parauso

6,^ ora resistente de (/%(u%o K presso de (ontato na parede de u! uro

`distNn(ia) !edida na direo da ora so%i(itante) resistente aorasa!ento da (#apa entre uros ou entre u! uro e a sua &orda

espaa!ento entre os (entros de uros


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SSUUMM4RRIOO

CCAA5533TTUULLOO--66IINNTTRROODDUU7788OO 32

-'- CONSIDERA79ES INICIAIS 32

-'. :USTI/ICATI(A 3

-'0 O+:ETI(O 3

-'1 CONTE;DO DA DISSERTA78O 3V

CCAA5533TTUULLOO..66OOMMAATTEERRIIAALL++AAMM++UU 3=

.'- MOR/OLOGIA DO +AM+U 3=1.2.2 %3E$%!/E#* D* B/B4 2

1.2.1 %3%E35$!%$ D*$ %*(/*$ DE B/B4 2

.'. COM5OSI78O


30/236

1.>.2 DE$!,*$ VV

1.>.1 P3*%E$$* DE FB3!%:;* V

1.>.6 P3*P3!EDDE$ /E%?#!%$ D* B(% =0

1.>.7 P(!%:@E$ D$ 3!P$ DE B/B4 E D* B(% =2

CCAA5533TTUULLOO00CCOONNCCEEIITTOOSSEESSTTRRUUTTUURRAAIISSEE55RROO::EETTOODDEEEESSTTRRUUTTUURRAA

==

0'- ESTRUTURAS 5ARA CO+ERTASF TRELI7AS 5LANAS ==

6.2.2 'E#E3(!DDE$ =

6.2.1 E3/!#*(*'! E$3443( =

6.2.6 'E*/E3! D E$3443 1

6.2.7 %A(%4(* D* %33E'/E#* E D* DE$(*%/E#* 2

6.2. E$F*3:*$ E/ E$3443$ 3E(!:D$

6.2.C !P*$ DE (!':@E$ V

6.2.= !P*$ DE 3E(!:$ =

0'-'@'- Ti!o Howe =

0'-'@'. Ti!o 5ratt

0'-'@'0 Ti!o +elga

0'-'@'1 Ti!o /in 5olonceau 0

0'-'@'2 Ti!o +owstring trelia com "an*o su!erior !oligonal 1

0'-'@'? Trelia em "alano 3

0'-'@'@ Trelia com contorno retangular

0'-'@'B Arcos treliados

0'. AS5ECTOS NORMATI(OS

0'0 (IGAS DE SE78O RETANGULAR EM +LC V

6.6.2 F(E


31/236

0'1 5RO5RIEDADES /3SICOMEC=NICAS CONSIDERADAS NO5RO:ETO

10V

6.7.2 4/!DDE 10=

6.7.1 DE#$!DDE 10

0'1'.'- Densidade "sica 10

0'1'.'. Densidade a!arente 10

6.7.6 %*/P3E$$;* P3(E( 9$ F!B3$ 110

6.7.7 3:;* P3(E( 9$ F!B3$ 111

6.7. %!$(H/E#* P3(E(* 9$ F!B3$ 113

6.7.C %!$(H/E#* #* P(#* DE %*('E/ 113

6.7.= F(E

0'B'0'. 5eas Medianamente Es"eltas 12=

0'B'0'0 5eas Es"eltas 12


32/236

0'B'0'1 5eas com!rimidas solidari*adas descontinuamente 130

6.>.7 (!':@E$ 13=

0'B'1'- (eriJicaKo da Madeira 13=

0'B'1'. (eriJicaKo da !arte metlica da ligaKo 13

CCAA5533TTUULLOO116655RROOGGRRAAMMAAEE55EERRIIMMEENNTTAALL 13

1'- MATERIAIS UTILIADOS 13

7.2.2 B/B4 13

7.2.1 DE$!,*$ 1

7.2.6 B/B4 (/!#D* %*(D* B(% 1V

7.2.7 %HP$ DE :* (!':@E$ D 3E(!: 1=

7.2. P3F4$*$ DE :* (!':@E$ D 3E(!: 1=

1'. 5RO5RIEDADES /3SICAS 1

7.1.2 E#$!* DE B$*3:;* DE A'4 D* B/B4 1

7.1.1 E#$!* D /$$ E$PE%5F!% D* B(% 10

1'0 5RO5RIEDADES MEC=NICAS 10

7.6.2 3:;* P3(E( 9$ F!B3$ D* B/B4 10

7.6.1 %*/P3E$$;* P3(E( 9$ F!B3$ D* B(% 12

7.6.6 %!$(H/E#* P3(E(* 9$ F!B3$ D* B/B4 1

7.6.7 %!$(H/E#* #* P(#* DE %*('E/ D* B(% 1=

7.6. F(E


33/236

.2.2 E#$!* DE B$*3:;* DE A'4 D* B/B4 1=0

.2.1 E#$!* D /$$ E$PE%5F!% D* B(% 1=2

2'. 5RO5RIEDADES MEC=NICAS 1=3

.1.2 3:;* P3(E( 9$ F!B3$ D* B/B4 1=3

.1.1 %*/P3E$$;* P3(E( 9$ F!B3$ D* B(% 1=

.1.6 %!$(H/E#* P3(E(* 9$ F!B3$ D* B/B4 1=

.1.7 %!$(H/E#* #* P(#* DE %*('E/ D* B(% 1=

.1. F(E


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IINTTRROODDUU778OO

-'- CONSIDERA79ES INICIAIS

O pi(o de (res(i!ento da popu%ao !undia% o(asiona u! au!ento no (onsu!o de

!adeira B(orte de /r$ores para prop"sitos (o!er(iais, Ta% ato) a%iado a o(orrn(ia in(ndios

e a de$astao de terras para uti%iao da arope(u/ria) era reduo do ta!an#o das

%orestas naturais, Apesar da reduo da ta


35/236

Ca')ul# 79!ntroduIo 33

Desta or!a) a uti%iao do &a!&u $isa atinir n+$eis de desen$o%$i!ento sustent/$e%)

os *uais so (onseuidos por pou(os !ateriais) reduindo a po%uio atra$Hs da di!inuio do

(onsu!o de eneria e da (onser$ao dos re(ursos naturais) !antendo u! a!&iente sa%u&re e

sustent/$e%,

A%H! disso) a uti%iao do &a!&u tra u!a sHrie de outras $antaens %istadas a seuir.

H e(onR!i(o. sua produo H rea%iada por pro(essos otossintHti(os) no

pre(isa de re%oresta!entoQ

!ateria% %e$e Bpeso espe(+i(o da orde! de ) X4!3) (onor!e LIMA 6, et

a%ii) 2000) /(i% de ser transportado e ar!aenadoQ

pode ser (ortado (o! erra!entas si!p%es e !anuaisQ

a%ta!ente produti$o e de /(i% disponi&i%idadeQ

H en(ontrado e! *uase todo o !undo de or!a a&undante B'iura 1,1, O

&a!&u possui (er(a de 0 neros e 120 espH(ies *ue se distri&ue!

natura%!ente entre as %atitudes V\ 4orte e =\ Su%) sendo en(ontrados e!

a%titudes entre 0 e ,000 !etros,

F.u*a 787@ -rea de !aior in(idn(ia dos &a!&us,

'onte. 6e(#t e JetterWa%d B1 apud LOPES) 2002,Co! &ase nestas (ara(ter+sti(as) pode9se air!ar *ue o &a!&u (onstitui u! !ateria%

*ue te! atra+do a ateno do !eio (ient+i(o #/ dH(adas e !uitas ap%i(aes do uso desta

ra!+nea ao %ono dos %ti!os sH(u%os t! sido re%atadas na %iteratura, Entre tais ap%i(aes)

!uitas se en(ontra! no (a!po da Enen#aria Ci$i%) onde o &a!&u H uti%iado (o!o !ateria%

*ue (o!pe e%e!entos estruturais e! pontes) edii(aes) andai!es) tre%ias et(,

Os pri!eiros re%atos (o! (ar/ter tH(ni(o9(ient+i(os) *ue $isa$a! K uti%iao do

&a!&u (o!o !ateria% de (onstruo (i$i%) o(orrera! a partir do ini(io do sH(u%o __) na

26ECT) C,Q JETTE6JALD) M, ', Bamb##1, London. 7,T, 7atsord Ltd) 1,


36/236


C#ina e nos Estados Unidos, Posterior!ente) apare(era! a%uns tra&a%#os na A%e!an#a)

apo) `ndia) 'i%ipinas e e! outros pa+ses, 4o 7rasi%) os pri!eiros estudos (ient+i(os re%ati$os

ao &a!&u ti$era! in+(io e! 1=,

Dentro deste (onteunta!ente (o! a

!etodo%oia ap%i(ada K !adeira %a!inada (o%ada B7O4O) 1V) o&ser$a9se *ue estes

pro(essos pode! ser arupados e ap%i(ados na a&ri(ao de peas estruturais de 7a!&uLa!inado Co%ado B7LC ou de %a!inados (o%ados de &a!&u asso(iado K !adeira de

re%oresta!ento, A te(no%oia do &a!&u %a!inado (o%ado) &asi(a!ente e%i!ina os pro&%e!as

de (isa%#a!ento e eo!etria dis(utidos anterior!ente) per!itindo *ue este !ateria% ten#a

u!a uti%iao !ais ra(iona% na enen#aria estrutura% BLIMA 6,Q DIAS) 2001,

Pode9se air!ar *ue a a%ta de *ua%idade e de !oradias dinas nas /reas rurais dos

pa+ses e! desen$o%$i!ento H u! pro&%e!a se!pre presente, 4o 7rasi%) parti(u%ar!ente na

reio 4ordeste) !ais pre(isa!ente no Areste perna!&u(ano) a !aioria das (onstrues de

&ai


37/236


inte!pHries e rande n!ero de issurasQ onde) usua%!ente) se a%o>a! insetos trans!issores

de doenas,

A &ai


38/236

Ca')ul# 79!ntroduIo 3V

adesi$o entre as %N!inas, Co! isso) ora! desen$o%$idos e*uipa!entos para rea%iao do

pro(esso de (o%ae!,

4a ase inter!edi/ria desse tra&a%#o) *ue ser$ir/ de su&s+dio as an/%ises das estruturas)

iera!9se a (ara(teriao +si(a Bteor de u!idade) taeto das tre%ias tipo Howee

$ias estudadas nesta dissertao,

4o (ap+tu%o *uatro BP6OG6AMA E_PE6IME4TAL) des(re$e!9se os prin(ipais

!ateriais e pro(edi!entos e


39/236

Neste captulo ser

mecnicas) e aplicaes d

!aminado "olado) conside

2.1 MORFOLOGIA DO B

# pala$ra %bambupertencente ' famlia das

lenosa ou erbcea (

angiospermas+ Na igura

para enquadramento do ba

F

.egundo !ima /r+ e

colmo formado por fi

uniformemente na seo

espcie de matri1, denomi

(23#4#56; 5#76N38,

medida que se locali1am

constituem a parte desta

O MATERIAL BAMB

apresentadas as caractersticas (morfolgic

os bambus; alm de uma abordagem a res

rando:se istrico, processo de fabricao e

MBU

a nomenclatura dada 's plantas da sub gramneas (Poaceae ou Gramineae)+ cla

dependendo da espcie), monocotiled*

+< mostra:se a classificao das plantas su

bu+

igura 2.1= "lassificao das plantas superiores+

onte> .tamato e 2es (?)+

t alii (-000), o bambu por nature1a um

ras, $asos e condutores de sei$a, que e

rans$ersal e embebidos em um tecido de

adoParenchyma+ @m estudos a respeito da

-009), obser$ou:se que os feiAes de fibras s

mais prAimos da parte eAterna do colmo+

lanta que confere resistBncia para combat

as, qumicas, fsicas e

eito do !" (ambu

sos do mesmo+

amlia Bambusoideaessificado como planta

ea, pertencente 's

eriores com destaque

aterial compsito, seu

sto distribudos no

preencimento, uma

icroscopia do bambu

o mais concentrados '

#s fibras do bambu

r 's cargas de $ento


40/236

Captulo 2= O Material Bambu 9C

(solicitao predominante durante o tempo que bambu est na touceira)+ Na igura -+-,

mostrado como se comporta a $ariao da frao $olumtrica das fibras ao longo da espessura

do colmo do bambuPhyllostachys heterocycla pubescens(Mos)+

Figura 2.2="oncentrao das fibras na parte eAterna da parede colmo+

onte> 2a$ami e 5arino (-009)+

"erca de D0E do colmo do bambu formado por Parenchyma, densidade, retrao, resistBncia ' trao, resistBncia ' compresso, mdulo

de elasticidade longitudinal e trans$ersal, entre outras+

Figura 2.3= 5acroestrutura da parede do colmo de bambu+

onte> !ima /r+ et alii (-000)+

8 Parenchyma formado por clulas pouco rgidas, de paredes muito finas

constitudas basicamente de celulose e preencidas por !ignina; alm de suas clulas serem

conectadas umas as outras atra$s de ca$idades+ 8 Parenchymaconfere certa plasticidade '

planta e o tecido mais fraco do bambu+ .ua funo arma1enar reser$as nutriti$as que o

$egetal necessita+

8 sistema $ascular do bambu composto de duas partes> o Pholem, formado por

longas clulas de paredes finas, constitudas principalmente por !ignina e respons$el pelo

transporte de material nutriti$o para as partes superiores do bambu; e o Xylen, formado por

Grea despre1adaHarencIma ibra

7egio interna 7egio intermediria 7egio eAterna

4asos


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Captulo 2= O Material Bambu 9J

clulas de paredes espessas, de composio compleAa, que est locali1ado dentro doPholene

respons$el pelo transporte de gua e minerais+

#s fibras so formadas por clulas mortas (Sclerenchyma) de grande comprimento e

de paredes constitudas principalmente por celulose+ @las so respons$eis pelas propriedades

mecnicas da planta+ # Kabela -+< apresenta algumas propriedades mecnicas dos elementos

descritos acima+

Tabela 2.1= Hropriedades mecnicas dos constituintes do bambu+

MaterialMdulo deelasticidade

longitudinal (GPa)

Resistncia ! tra"#olongitudinal (MPa)

Coe$iciente dePoisson

ibra 9L,0 DD-,0 0,-D4asos 0,0 0,0 :

Parenchyma -,0 -0,0 0,9Fonte> /anssen (


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Captulo 2= O Material Bambu D0

8s ri1omas so caules subterrneos, dotados de ns e entrens com folas redu1idas a

escamas, que crescem, reprodu1em:se e distanciam:se do bambu permitindo a propagao de

no$o territrio+ #nualmente no$os colmos crescem dos ri1omas para formar os constituintes

areos das plantas+ Oe acordo com a configurao e bito de ramificao do ri1oma, os

bambus podem ser classificados em trBs grupos principais>

a) Leptomorfos ou #lastrantes (monopodiais)> so resistentes ao frio e originrios da

"ina+ #presentam ri1omas alongados e finos, com os entrens longos e espaados+

8s colmos so mais espessos que o ri1oma+ #lgumas $e1es a ponta do ri1oma pode se

tornar um no$o colmo+ "rescem lateral e radialmente, alastrando:se linearmente uns

dos outros+ Hor isso, os ri1omas desse tipo so demasiadamente in$asores, o que gera

cuidados especiais em seu culti$o+ .o locali1ados geralmente nas espcies de climas

temperados, como no gBneroPhyllostachys(igura -+F);

Figura 2.&= 7i1oma caracterstico do grupo alastrante+

onte> "astro e .il$a (-00F)+

b) Paquimorfos ou Korcentes (simpodiais)> com forma de bulbos, possuem entrens

compactos e muito curtos+ 8s ri1omas so compostos de gemas laterais que resultam

em no$os ri1omas+ 5uitas destas gemas se mantBm inati$as permanentemente ou

temporariamente+ #penas a gema apical do ri1oma pode dar origem ao um no$o

colmo; tal processo contnuo, de forma que os ri1omas se desen$ol$em formando

uma touceira densa e concBntrica+ "rescem lateral e radialmente+ Hodem ter gargantas

curtas, mdias ou longas+ @ste tipo de ri1oma encontrado em espcies tropicais,como as do gBneroBambusa, 2uadua eDendrocalamus(igura -+P);


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Captulo 2= O Material Bambu D Dendrocalamus *i*anteus, Phy

stachys bambusoides (Mata,e), Guadua a

Figura 2.= 7egio interna do bambu+

onte> .nce1 "ru1 (-00-)+

Figura 2.= .equBncia do colmo de bambu+

onte> OunMelberg ( 2a$ami, 7odrigues e HaciorniM (-009)+

D9

lostachys heterocycla

n*ustifolia e Guadua

a altura+


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Captulo 2= O Material Bambu DD

Figura 2.11= #umento do comprimento entrenodal da parte basal para parte intermediria do colmo+

onte> #utor (-0


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Captulo 2= O Material Bambu DF

Oa mesma forma que as folas, os colmos tBm a capacidade de reali1ar a fotossntese,

contudo esta no sua funo principal (que a de conferir sustentao a planta por meio das

fibras componentes da seo trans$ersal do colmo)+

.egundo "astro e .il$a (-00F), sob o aspecto agron*mico, o colmo a parte mais

importante do bambu em relao ' demanda> na construo ci$il, na fabricao de di$ersos

utenslios (papel, tecido, m$eis) e em outras aplicaes+ Hortanto, a partir das caractersticas

requeridas do colmo, se escole a espcie a ser culti$ada para fins comerciais+ Hor eAemplo,

bambus utili1ados na construo ci$il de$em ser retilneos, possuir maior dimetro e baiAo

teor de amido, mas se a finalidade for ' produo de lcool, de$er:se:ia escoler bambus com

maior concentrao de amido em seus colmos+ #ssim, o conecimento adequado do colmo

fornece subsdio para seleo e utili1ao adequada dos bambus+

2.2 COMPOSIO QUMICA

8 bambu um compsito polimrico, anisotrpico, com diferentes propriedadesmecnicas em diferentes direes e no omogBneo, no tendo a mesmacomposio, estrutura ou caractersticas em todo seu $olume+ # principal fonte de

propriedades mecnicas do bambu a celulose+ Na molcula de celulose sodefinidos trBs planos mutuamente ortogonais+ @stas molculas so mantidas untasno primeiro plano por fortes ligaes de idrogBnio, no segundo plano por fracasligaes de 4an Oer Vaals e no terceiro por fortes ligaes co$alentes+ (.GN"3@S"7TS, -00-, p+9F:9P)+

.egundo !iese (


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Captulo 2= O Material Bambu DP

2.3 PROPRIEDADES FSICAS

!"-"# MASSA %SP%+.&A

# massa especfica uma propriedade fsica que influencia nas propriedades

mecnicas do bambu sendo essa afetada pela idade, posio da amostra no colmo, condies

de crescimento (fatores climticos, tipo de solo, posio geogrfica), teor de umidade e

espcie de bambu+

.egundo !ee, Wuesong e HerrI (


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Captulo 2= O Material Bambu DL

passa de uma clula para outra at atingir a superfcie eAterna da madeira+ / a guade adeso ou igroscpica locali1ada no interior das paredes celulares+ @ste tipo degua mantm:se unida 's microfibrilas das paredes das clulas em estado de $apor+# retirada deste tipo de gua mais difcil e o processo geralmente mais lentosendo necessria a utili1ao de energia neste processo+ Zuando o bambu perde

umidade primeiramente e$aporada toda a gua li$re e depois a gua decristali1ao+ @sta transio camada de ponto de saturao das fibras (H.)+(@7NO.@N, -00C, p+-L)+

2arbino, 2onal$es e Hereira (-00-) reali1aram eAperimentos para a$aliar o teor de

umidade, utili1ando a espcie Dendrocalamus *i*anteus, $erificando que quanto ' idade do

colmo, o teor de umidade das amostras apresentou pequena $ariao> entre CLE e JCE para

amostras sem n e entre PPE a LFE para amostras com n+ .endo o teor de umidade sempre

menor para as amostras com n, em todas as idades de colmo in$estigadas+

!"-"- %S(AB&L&DAD% D&M%'S&O'AL

# determinao do grau de estabilidade dimensional do bambu reali1ada por meio de

suas propriedades de retrao e incamento+ Hara "olla (-0


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Captulo 2= O Material Bambu

suposio geral di1er que

mAima resistBncia mecni

Har

mecseusocora se

#lm disso, sendo

possui propriedades mecn

(igura -+


51/236

Captulo 2= O Material Bambu DJ

utili1ado+ # tenso mdia de ruptura ' trao foi de -LL,


52/236

Captulo 2= O Material Bambu F0

2a$ami e 5arino (-00F) determinaram as resistBncias ' trao, compresso e

cisalamento interlaminar das partes basais, centrais e superiores (topo) do bambu Guadua

an*ustifolia+ Hara cada parte acima citada, foram ensaiados trBs corpos de pro$a sem n e trBs

com n+ 8bser$ou:se que o bambu atinge uma resistBncia mdia ' trao de CP,JP 5Ha+ No

geral, a parte central apresenta maior resistBncia> JF,C0 5Ha no corpo de pro$a sem n e

C-,P- 5Ha no corpo de pro$a com n+ # regio do topo, sem n, apresentou maior $alor da

resistBncia ' trao,


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Captulo 2= O Material Bambu F Bambusa, Dendrocalamus e

Phyllostachys+

Hara uso em edificaes geralmente utili1am:se bambus resistentes de mdio ' grande

porte podendo:se citar oPhyllostachys sp", Guadua sp",B" tuldoidese D" *i*anteus+ @Aistem

inQmeras espcies de bambu que apresentam $ariaes em relao> ' altura, ao dimetro, '

espessura das paredes dos colmos e ao espaamento internodal+ Kais caractersticas

influenciam o comportamento mecnico do bambu, de$endo ser obser$adas ao empreg:lo

como material de construo+

.egundo Nascimento ( a

primeira de crescimento at F metros de altura, quando o colmo pode cegar a crescer


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Captulo 2= O Material Bambu FD

2.6 TRATAMENTO PRESERATIO DOS COLMOS

#ssim como a madeira, o bambu sofre ataque de elementos fsicos, qumicos e

biolgicos, que o deterioram+ Oe$ido ao seu ele$ado teor de aQcares, idratos de carbono,

resinas e amido, o bambu deteriorado por insetos, bactrias e fungos+ # parte das clulas

denominadas parBnquimas possui como fonte de reser$a, polmeros de amido que indicam a

intensidade do ataque sob planta pelo inseto popularmente conecido como carunco, a broca

do bambu (igura -+


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Captulo 2= O Material Bambu FF

8s produtos qumicos preser$ati$os de$em combater os organismos Ailfagos sem

apresentar toAidade ao omem e aos animais+ No tratamento qumico, os produtos utili1ados

de$em penetrar profundamente no material a ser tratado, no de$endo e$aporar e nem serem

eliminados pelas guas plu$iais ou pela umidade do solo (liAi$iao)+ 8s tratamentos

qumicos so subdi$ididos em> oleosos, oleossolQ$eis, idrossolQ$eis, imerso em soluo de

sais idrossolQ$eis e substituio de sei$a por sais idrossolQ$eis (H@7@67#; @7#!O8,

-00C)+

2.! UTILI"AO E APLICA#ES

# cultura de aplicao do bambu sempre este$e presente na $ida diria do omemprimiti$o de todos os continentes eAcetuando:se a @uropa que no apresenta$a o bambu na

forma nati$a+

8 uso do bambu no oriente remonta quase cinco mil anos e mais dequinentos anos na #mrica do .ul+ Na cultura cinesa, o bambu smbolo deamabilidade, modstia e serenidade, no 4ietn tido como um irmo, e na \ndiacomo ouro $erde+ Nos tempos mais remotos o bambu era empregado na fabricaode arcos e flecas, abitaes, utenslios domsticos, embarcaes e outros+ 5aistarde o bambu foi matria prima na construo da primeira lmpada, a$io ebicicleta+ Nos dias atuais os colmos e folas do bambu so largamente empregados

na produo de papel, desinfetantes, baterias, tecidos, cer$eas e outra centena deusos+ ("#.K78 @ .6!4#, -00F, p+


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Captulo 2= O Material Bambu FP

8liento

5uitas so as espcies de bambus que podem ser utili1adas como alimento para o ser

umano+ No entanto, no rasil, as espcies mais utili1adas para este fim pertencem aos

gBneros Phyllostachyse Dendrocalamus, cua brotao no @stado de .o Haulo ocorre entre

setembro:no$embro e aneiro:maro, respecti$amente+ 8 processo de produo de brotos de

bambu para alimentao (igura -+ Hereira e eraldo (-00C)+

8uento de 4gua de nascentes

@sta aplicao de$ida a capacidade de reteno das ra1es ou ri1omas das espcies de

bambu+

Cerca ,i,a

ormada por touceiras, que delimitam formal e $isualmente a propriedade rural+

Cercas

.o de grande $alia em propriedades rurais, sendo fabricadas a partir de astes, das

espcies nati$as, tendo a funo de delimitar o territrio do agricultor+

Cestos e esteiras

"onfeccionados pelo trabalo artesanal, sendo o beneficiamento do material reali1ado

atra$s do manuseio de espcies dispon$eis, como por eAemplo> Bambusa tuldoides,

PhyllostachyseBambusa 5ul*aris+

Cobate ! eros#o

"om o plantio em encostas ngremes que apresentam solos suscet$eis a eroso, sendo

culti$adas espcies de grande crescimento+


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Captulo 2= O Material Bambu FL

9renage de terrenos

"om a construo de sistemas de redes de drenagem de gua dur$eis e de fcil

manuteno+

:barca";es

abricadas em feiAes de astes, utili1ando a capacidade de flutuao e sustentao na

gua, conferida pelos $a1ios presentes em todas as espcies, principalmente as de grandes

dimenses+

:ncanaentos

Hara os mais di$ersos fins+ #lmeida Neto (


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Captulo 2= O Material Bambu FC

quando comparados a m$eis fabricados a partir das mais nobres madeiras, as quais sentem os

impactos do desmatamento+

Figura 2.1= 5$eis de bambu+

(a) 5esa de cabeceira (Phyllostachysni*ra)+ (b) 5esa e cadeiras (Phyllostachys aurea)+onte> Hereira e eraldo (-00C)+

=b>etos de adornos

@m uso na fabricao de biuterias e adereos por meio de trabalo manual+ @stes

obetos que so feitos no rasil ainda no apresentam o n$el de qualidade das oias de bambu

feitas no 8riente, de grande bele1a, utili1ando principalmente a espcie ephalostachys

per*racile, no encontrada na #mrica+

=rnaenta"#o e paisagiso.o utili1adas espcies cua touceira apresenta qualidades estticas apreciadas, como

(hyrsostachys siamensis,Phyllostachys ni*raeBambusa *racilis6dentre outras+

?uebra ,entos

Ttili1ando as touceiras ao natural, as quais formam uma barreira natural ao $ento+

@aras de pesca

"ua produo tal$e1 sea a mais abitual das ati$idades industriais que tem o bambu

como matria prima no rasil, utili1andoPhyllostachyseBambusa tuldoides+

:stradas

8 uso do bambu 's margens de estradas eXou rodo$ias associa:se> ' substituio das

barreiras de concreto ou metal $isando ' reteno e absoro dos impactos dos $eculos em

situaes de acidentes; $isuali1ao e sinali1ao de cur$as; e paisagismo+ #s $antagens do

bambu nesta circunstncia esto relacionadas com o menor custo de implantao e a

recuperao de forma natural da barreira quando danificada, alm da maior absoro dos

impactos em ocorrBncia de acidentes; proteo de taludes contra a eroso ou desli1amentos,


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Captulo 2= O Material Bambu FJ

pois o bambu possui ra1es fasciculadas e robustos ri1omas que conferem estruturao ao solo

e$itando a sua desagregao+

#s barreiras de bambu requerem manuteno peridica que de$er ser reali1ada

cortando colmos $elos e podando as ramificaes baiAeiras com a finalidade de e$itar

incBndios+ 4ale salientar, que no recomendada a utili1ao de bambus com ri1omas

alastrantes nas laterais das rodo$ias de$ido a sua capacidade de se reprodu1ir, resultando em

um potencial in$asor a estrada+

Car,#o

8 bambu como biomassa para a gerao de energia tem um grande potencial tantona forma de lena como para a produo de car$o+ 8 poder calorfico do car$o debambu no difere muito do eucalipto que a matria prima de referBncia para este

fim+ 8 car$o de bambu apresenta uma grande $antagem em relao ao de qualqueroutra lenosa quando destinado ' produo de car$o ati$ado+ Kal $antagem di1respeito ao fato do car$o do bambu apresentar aproAimadamente o dobro da rea desuperfcie do car$o pro$eniente das outras matrias primas+ ("#.K78 @ .6!4#,-00F, p+


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Captulo 2= O Material Bambu P0

!"7"# )SOS DO BAMB) 'A O'S($)23O &8&L

"omo aspecto principal deste estudo tem:se a aplicao do bambu como material de

construo, pois ainda oe no rasil (diferentemente de outros pases como> "ol*mbia,

"ina, \ndia, 6ndonsia dentre outros) uma resistBncia em relao ' utili1ao do bambu na

construo ci$il deri$ada tal$e1 da falta de conecimento das eAcelentes propriedades deste

material ou da ausBncia de cdigos normati$os brasileiros+ #ssim, as informaes que sero

relatadas a seguir tBm por obeti$o eApor que o bambu constitui um material de construo

amplamente utili1ado nas mais di$ersas obras de engenaria+

]^_ como componentes construti$os, as laes, $igas, pilares, trelias e tesouras debambu oferecem uma boa possibilidade para estrutura de edificaes como> casas,

escolas, galpes, comrcios, entre outros+ Oe$ido ' sua ele$ada ra1oresistBnciaXpeso, componentes construti$os de bambu oferecem importantes$antagens para tais estruturas, que podem ser pr:fabricadas e aplicadas

posteriormente ' obra+ (H@6W8K8, -00C, p+ PL)+

.egundo .nce1 "ru1 (-00-), pesquisas cientficas isoladas $isando ' aplicao do

bambu na engenaria datam de o

5emorial da "ultura 6ndgena em "ampo 2rande:5., inaugurado em .etembro de


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Captulo 2= O Material Bambu P 5anes (-00C), fotos de 7icardo Nunes+

Na regio do aiAo .ul baiano di$ersos empreendimentos que utili1am o bambu

como matria prima na construo das estruturas das casas+ 8 piso, esquadrias e m$eis so

fabricados com as sobras da obra (igura -+-D)+ "omentam:se a respeito das $antagens dessa

planta quando comparada a madeira>

%Hara construir uma casa grande, seria necessrio derrubar uma pequena florestacom


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Captulo 2= O Material Bambu P9

(c) Horta fabricada com sobras da obra+ (d) 5$el fabricado a partir do resduo de construo+

onte> Hortal 2< (-0


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Captulo 2= O Material Bambu PD

cra$ao de pinos e a eAecuo de entales, tornando difcil o proeto de estruturas de maior

porte que necessitem de emendas ou ligaes+

8s laminados so produtos gerados a partir da composio de lminas coladas, que

aps a cura da cola produ1em produtos com di$ersas funes na engenaria estrutural+ 8

obeti$o de produ1ir o material compsito !" combinar materiais distintos para formar um

no$o material com propriedades superiores aos componentes primrios+

#s capas de bambu so formadas pelo bambu processado em lminas, lascas, ripas

ou partculas de bambu (igura -+-P)+ # unio para formao das capas reali1ada por

adesi$os que, em geral, so ' base de ureia formaldedo, ureia melamina formaldedo, fenol

formaldedo, isocianato, cimentos e outros materiais+ # seguir sero relatadas informaes a

respeito dos tipos de adesi$os+Figura 2.2'= #mostras de material empregado nos painis+

(a) !minas+ (b) !ascas+ (c) 7ipas+ (d) Hartculas+

onte> 5oi1s (-00L)+

Oe acordo com Ziseng e .enAue-(-00< apud 586S. -00L), os painis de bambu

so di$ididos conforme o material em>

Kiras ou ripas de bambu (Strips);

!ascas ou fatias finas de bambu (Sli5er);

Hartculas (Particles)+

Komando como base esta di$iso, classificam:se as capas de bambu processado em>

Hainis de tiras> compensado de bambu, bambu laminado colado e piso demadeira e bambu;

Hainis de lascas> compensados de bambu rasgado, placas de cortinas de

bambu, placas de laminados, esteiras e cortinas de bambu;

Hainis de partculas> painis de partculas;

Hainis ou "apas compostas de bambu> piso composto de madeira e bambu,

capa de lminas de bambu e ripas de madeira, assoalo de bambu composto

-Z6.3@N2, S+; .3@NWT@, /+ -aboo -ased Panels in CAina+ orestrI Tni$ersitI, "ina> amboo@ngineering 7esearc "enter Naning+ -00


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Captulo 2= O Material Bambu PF

de madeira, capas de partculas de bambu reforado, bambu sobre capas de

partculas, compensado de bambu foleado com lmina de madeira+

Oesta forma, os painis de bambu esto classificados e di$ididos conforme o tamano

e o formato do material manufaturado a partir do bambu+ Na literatura mundial so

encontrados painis com diferentes definies para cada aplicao; assim, as denominaes

tBm um aspecto mut$el a depender do pas de origem+ @ssas deri$aes do bambu,

geralmente so produ1idas e comerciali1adas principalmente na "ina, \ndia, 4ietn, 5alsia,

6ndonsia, Kaian e ilipinas+

8s painis ou peas comumente encontrados nesses pases so os seguintes> capa de

cortina de bambu (bamboo curtain board); capa de esteira de bambu (bamboo mat board);

esteira de ambu (bamboo mat); bambu laminado colado (bamboo laminated *lued); bambulaminado colado contraplacado (bamboo laminated plybamboo); pisos de bambu (bamboo

floor laminated board); capa de aglomerado de bambu (bamboo fiber board); capa de

partculas de bambu (bamboo particle board)+ #lm desses, eAiste uma $asta $ariedade de

painis comerciali1ados ou pesquisados nos pases destacados pre$iamente+

"onforme 7i$ero (-009), pouco mais de $inte anos iniciou:se um processo de

abertura poltica da "ina que resultou numa grande demanda por madeiras para utili1ao

em obras ci$is+ "omo nos pases orientais, espcies de bambu de forma abundante, poisestes se desen$ol$em em grandes reas, iniciou:se um processo de incenti$o ' pesquisa com

obeti$o de desen$ol$er painis utili1ando o bambu+

8s painis mais utili1ados e fabricados so> lminas de bambu tranadas esobrepostas que, neste trabalo, so denominadas contraplacado, painis de

partculas de bambu e painis com lminas de bambu serradas, aplainadas e coladaso laminado colado de bambu, mais conecido na "ina como !! (!aminatedamboo !umber)+ @sse material pode ser utili1ado na fabricao de painisdi$isrios, forros, pisos, molduras, esquadrias, m$eis e re$estimento+ (764@78,-009, p+


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Captulo 2= O Material Bambu PP

Figura 2.2= "asa de !"+

(a) (b)

onte> 5#K76# #5T N8 /#H8 (-00- apud 764@78, -009)+

.egundo 5oi1s (-00L), apesar de seu dimetro redu1ido, em relao 's madeiras, o

bambu pode alcanar padres de capas consider$eis em algumas aplicaes+ #ssim, as ripas

ou tiras para peas laminadas so eAtradas (conforme a igura -+-C), sendo con$eniente a

retirada de lminas mais eAternas a parede do colmo, pois estas apresentam maior resistBncia

mecnica, de$ido ' maior concentrao de fibras nesta regio+

Figura 2.2= Oetale da eAtrao das ripas+

onte> arelli, Hereira e !andim (-00C)+

!"9"# AD%S&8OS

8s adesi$os so substncias que permitem unir diferentes partes ou materiais,

introdu1indo no$as funes e propriedades que do ao conunto final um maior $alor

agregado em relao aos seus componentes separados+

8s adesi$os so substncias que permitem aderir (unir) seguramente diferentes partes

ou materiais, mantendo $rios substratos de um mesmo material ou materiais diferentes

95#K76# #5T N8 /#H8+ Re,ista cotents, KMio, /apo, n+


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Captulo 2= O Material Bambu PL

ligados segundo uma ligao superficial, introdu1indo no$as funes e propriedades ao

conunto final, que apresenta um maior $alor agregado+ @stas propriedades, no intrnsecas '

substncia, desen$ol$em:se durante o perodo de cura do adesi$o, que ocorre em

determinadas condies, enquanto o mesmo interage com a superfcie do aderente+

# adeso um dos fen*menos mais importantes para a compreenso da formao daligao adesi$a, podendo ser por atrao e qumica+ # adeso por atrao pode serentendida como sendo a interao entre duas superfcies causada por um fortecampo de foras atrati$as pro$enientes dos constituintes de cada superfcie+ #adeso qumica se processa atra$s de ligaes camadas primrias (i*nicas,co$alentes, coordenadas e metlicas) e atra$s de foras secundriasintermoleculares+ 8s aderentes so os materiais slidos ligados ao adesi$o+ Hodemser camados tambm de substratos+ (764@78, -009, p+ consiste nas diferenas entre as propriedades fsico:mecnicas ao

longo dos trBs eiAos principais do colmo de bambu, sendo necessria a

considerao da anisotropia, no proeto das ligaes;

Keor de umidade da madeira e do bambu> controla o bom desempeno dos

adesi$os, necessitando ser acompanado e controlado rigorosamente, conforme

as caractersticas de cada adesi$o+ # durabilidade das ligaes adesi$as

afetada pelas mudanas no teor de umidade, pois em peas laminadas coladas a

$ariao dimensional pela absoro de gua gera um gradiente de tenses entre

lminas, resultando no descolamento destas;

7esistBncia a esforos estticos e dinmicos;

Oistribuio dos ns (no caso do bambu);

Nature1a da superfcie a ser colada> rugosidade, teAtura, capacidade de

absoro, etc+


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Captulo 2= O Material Bambu PC

Hortanto, o apro$eitamento dos resduos de processamento, a minimi1ao dos

defeitos tcnicos e a $alori1ao das propriedades como resistBncia e aparBncia esttica da

superfcie so importantes qualidades conferidas 's madeiras e aos bambus nos laminados

colados+

8desi,os poliuretanos

.egundo 7i$ero (-009), de$ido ' grande $ariedade de materiais que se pode obter a

partir da tecnologia de poliuretanos, o ramo dos adesi$os na rea de polmeros foi o que mais

se desen$ol$eu nas Qltimas dcadas+ #lm das espumas rgidas e fleA$eis, a partir da dcada

de P0 cresceu tambm a produo de outros tipos de poliuretanos, como elast*meros, tintas,

adesi$os, etc+

8s adesi$os ' base de poliuretanos apresentam uma gama de aplicaes que deri$am

da baiAa $iscosidade e da alta polaridade de seus materiais formadores, que possibilitam>

acilidade de cura e polimeri1ao ' temperatura ambiente;

#lta fora de coeso da prpria poliuretana;

8 polmero final tem estrutura e polaridade $ari$eis, permitindo muitas

oportunidades de ligao com o substrato+

8desi,os ! base de resina resorcinolB$oraldedo e ureiaB$oraldedo

.egundo 7i$ero (-009), o adesi$o ' base de resina resorcinol:formaldedo, em soluo

de gua e lcool, recomendado para colagens resistentes ' gua, sol$entes orgnicos,

fungos, intemperismo, etc+ @ste adesi$o apresenta dois componentes> a resina

("#."8H3@N 7., lquido de cor marrom a$ermelada) e o endurecedor (Hreparado

@ndurecedor 5, p bege)+ 8s dois componentes, depois de misturados, resultam numa

%cola& de alto desempeno+ pouco $iscoso e apresenta uma resistBncia ra1o$el na ausBncia

de presso de$ido ' sua maior fluide1 entre os poros do aderente+

8 adesi$o ' base de ureia:formaldedo uma resina sinttica aquosa, indicada para

colagem de madeiras em geral> folaes, capas duras e fabricao de compensados+ 5as

no resiste ' umidade eAcessi$a, diferentemente do resorcinol:formaldedo+

8desi,os ! base de Poliacetato de @inila (P@8)

"onsiste em um adesi$o de emulso aquosa $inlico ("#."87@S), indicado para

colagens de artefatos de madeira, laminados plsticos (frmica, por eAemplo), papel, papelo,

cartucos (no en$erni1ados), sacos de papel e materiais porosos em geral, de$endo ser

utili1ado pelos processos con$encionais de colagem (prensagem a frio e a quente)+ #presenta

$antagem em relao a outros adesi$os, no que se refere a no apresentar caractersticas


71/236

Captulo 2= O Material Bambu PJ

tAicas (com relao ' manipulao ou inalao), alm do seu baiAo custo+ #s superfcies a

serem coladas de$em apresentar teor de umidade entre C e


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Captulo 2= O Material Bambu L0

(g) "orte das lminas no padro final+ () "olocao dos encaiAes das lminas+

(i) !iAamento+() #cabamento da superfcie com aplicao de 9

(trBs) demos de $erni1+

(M) 6nspeo das lminas prontas (controle dequalidade)+

(l) @mpacotamento e arma1enamento das lminaspara fornecimento ao mercado consumidor+

onte> .@N#6 (-00F)+

!"9"- P$OP$&%DAD%S M%:'&AS DO BL

2onal$es, Hereira e 2onal$es (-000) reali1aram ensaios de caracteri1ao mecnica

para peas em !" da espcieDendrocalamus *i*anteuscom no mnimo 9 anos de idade,

seguindo as indicaes da #NK N7 L


73/236


74/236


resistBncia menor se com

foram o adespec e o H4#+

Figur

Tabel

:nsaio

"ompresso

leAo

5dulo de elasticidade nafleAo esttica

"isalamento radial (reacisalada> C,0 A 9

Tm incon$eniente

obtidas pelos $rios autor

dos ensaios, pois cada p

comparao entre os result

!"9"/ APL&A2;%S DAS

.egundo "ardoso

laminados de bambu surgi

arada 's lminas eAternas (igura -+90)+

a Kabela -+P esto apresentados os resultad

a 2.30= @squema de retirada das lminas de bambu+

onte> Nogueira (-00C)+

a 2.'="aractersticas mecnicas dos painis em !"+

9iens;es (c) 8desi,oPosi

l

C,0 A


75/236

Captulo 2= O Material Bambu L9

srie de mquinas prprias para o seu processamento+ Na igura -+9< so apresentados

eAemplos de produtos utili1ados com !"+

Figura 2.31= Hrodutos fabricados em !"+

(a) "aiAa em !"+ (b)Hiso de !"+

(c) "adeira em !"+ (d) Oi$ de !"+onte> Hereira e eraldo (-00C)+

Hara "astro e .il$a (-00F), o uso do bambu laminado colado, por ser um materialtotalmente padroni1ado em relao ao bambu in natura (rolio), proporciona maior

fleAibilidade na produo de m$eis di$ersos+ @stes m$eis podem sem restries, de$ido '

resistBncia e aos seus aspectos estticos, atuar no mercado dos m$eis untamente e em

substituio a madeira serrada, pro$eniente de r$ores conferas e frondosas+ #tualmente,

eAistem di$ersossitesda rede mundial de computadores, onde se pode encontrar uma grande

quantidade de ofertas destes m$eis a partir dos termos %bamboo furniture& ou %bamboo

floorin*&+ Hortanto, o laminado de bambu produ1ido e eAportado em grande escala por$rios pases na Gsia+

oga, ittencour e 2onal$es (-00-) reali1aram um estudo para comparar a

resistBncia ' abraso (desgaste) de laminados de ipB, peroba rosa, maaranduba e bambu

Dendrocalamus *i*anteus+ No trabalo supracitado foi concludo que o laminado de bambu

te$e uma resistBncia ' abraso semelante ou superior aos demais laminados das outras

espcies de madeira+

3idalgo !pe1 (-009) estudou o uso das ripas para fabricao de trelias de ban1osparalelos do tipo


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Captulo 2= O Material Bambu LD

para coberturas le$es, como as telas onduladas+ @sse sistema construti$o oferece muitas

possibilidades de uso, pois le$e, barato e de fcil montagem+ #s trelias foram $erificadas,

eAperimentalmente, utili1ando duas trelias colocadas lado a lado+ @stas suportaram o peso de

dois omens adultos ( 3idalgo !pe1 (-009)+

No rasil, o 6nstituto do ambu construiu em /u$enpolis:#! uma casa popular,

proetada por .artori e "ardoso /r+, por meio da composio de paredes de baareque oco e

trelias de bambu ripado (igura -+99)+

Figura 2.33= Krelias de telado fabricadas com ripas de bambu+

onte> HeiAoto (-00C)+

HeiAoto (-00C) reali1ou uma pesquisa onde busca$a fa1er uma abordagem das

possibilidades estruturais dos laminados colados de bambu da espcie Dendrocalamus

*i*anteus+ Hrop*s um sistema construti$o, que atra$s da pr:fabricao de componentes

modulares, pretendia impulsionar o uso do bambu, enfocando a simplificao dos processos

construti$os e a reduo do impacto ambiental causado pelos con$encionais mtodos de

construo+


77/236


.egundo a autora a

material na indQstria da co

com perfis comerciais, co

apresentar uma linearidade

o seu uso em solues reti

do bambu reside na dific

bambus com dimetros d

tornando:as pouco eficient

@m$antum

prot

Na igura -+9D

confeccionada em !", qu

Na igura -+9F perc

(a) !ocal de ruptur

#s trelias de forHortanto, no seriam neces

cima referida, pode:se atribuir a pouca utili

nstruo ci$il ' impossibilidade da confec

mo $igas e pilares de sees trans$ersais

em seus colmos, ou sea, com sees irregul

lneas torna:se difcil+ 8utro problema com

ldade em austar os encaiAes das coneA

iferentes, as ligaes no se austam, difi

s+

comparao ao bambu em estado natural, os laminaagens do apro$eitamento de peas de pequena dime

aterial mais omogBneo onde os defeitos podem seberncias pro$ocadas pela presena de ns+ (H@6W8

mostrado o esquema de carregamento d

e fora ensaiada por HeiAoto (-00C)+

Figura 2.3%= .istema de carregamento+

onte> HeiAoto (-00C)+

ebe:se o modo de ruptura da trelia proposta

Figura 2.3&= 5odo de ruptura da trelia+

da pea+ (b) #fastamento naonte> HeiAoto (-00C)+

a geral apresentam menor resistBncia emsrios que as barras da trelia apresentasse

LF

ao do bambu como

o de peas estruturais

retangulares+ Hor no

ares em toda estrutura,

o formato dos colmos

s entre as peas+ @m

cultando as unies e

dos colados apresentam asso, alm de constiturem

r remo$idos untos com as8, -00C, p+ J-)+

trelia tipo


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Captulo 2= O Material Bambu LP

ele$ada, le$ando em considerao que os mAimos esforos de trao e compresso foram em

mdulo da ordem de


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Este captulo tem p

como trelias planas tipo

Bambu Laminado Colado

planas aplicadas em cobert

de contedos normativos,

das propriedades fsicome

de dimensionamento$

3.1 ESTRUTURAS PARA

% conceito de treli

diferenas b"sicas referem

material$ *or exemplo, cita

a primeira & sensivelme

inevit"veis numa trelia;

liga#es atrav&s de encaixe

Em tel+ados & co

mostrase um exemplo de

cobertura de uma casa$

Figura 3.1- Es(ue

CCOONNCCEEIITTOOSSEESSTTRRUUTTUURRAAIISSEEEESSTTRRUUTTUURRA

or objetivo expor os conceitos referentes ao

owee vigas de seo transversal retangular

.BLC/$ *ara tal, tratase dos aspectos co

ras; vigas laminadas coladas de seo trans

o projeto de estruturas de madeira e de ba

c!nicas, estados limites, c"lculo de a#es e

COBERTAS: TRELIAS PLANAS

a de madeira & id'ntico ao de trelias de

se 1 concepo estrutural, devido 1s propr

se a diferenciada resist'ncia mec!nica 1 tra

te maior$ )pesar desta vantagem, as ba

odavia, as barras comprimidas so favor"

s ou sambladuras .2E34)L5%, 6778/$

um a denominao tesoura ao inv&s de

el+ado com alguns elementos tpicos (ue co

a dos elementos constituintes de tel+ado e da estrutur

9onte0 Ballarin .677:/$

RROOJJEETTOODDEE

projeto de estruturas,

fabricadas a partir de

ncernentes a0 trelias

ersal retangular; al&m

bu para determinao

resist'ncias e crit&rios

(ual(uer material$ )s

edades especficas do

o e compresso, pois

ras comprimidas so

veis para se executar

trelia$ a 9igura 8$

mp#em a estrutura e a

a de uma casa$


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81/236


82/236

Captulo 3- Conceitos Estruturais e Projeto de Estrutura :7

conjunto formado por teras e tesouras, transferindo a ao vento, o (ual atua de forma

esconsa a edificao, para as tesouras e ao contraventamento vertical$

Figura 3.3- Elementos de um tel+ado de duas "guas$

9onte0 oliterno .677/$

@ratandose especificamente das tesouras, demonstrase na 9igura 8$G os detal+es das

liga#es, em uma tesoura, (ue so por ental+e em peas comprimidas .ban=o superior e


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Captulo 3- Conceitos Estrutur

diagonal/ utili=ando paraf

com o ban=o inferior utili=

Figur

)dicionalmente, na

liga#es segundo a )B@

3.1.3 GE!ETRIA DA ES

Dnicialmente em u

barras (ue comp#em os ele

influenciar" de forma sig

necess"rio con+ecer as ca

ais e Projeto de Estrutura

sos com fun#es construtivos; e a ligao d

ndo talas met"licas parafusadas$

3.4- 5etal+e das liga#es em tesouras de cobertura$

9onte0 *feil e *feil .6778/$

9igura 8$I mostrase o arranjo de uma tre

BH


84/236

Captulo 3- Conceitos Estruturais e Projeto de Estrutura :6

em planta e condi#es de utili=ao, pois, geralmente por (uest#es ar(uitet?nicas, a estrutura

de uma cobertura ter" conformao diferenada$ o entanto, especialmente no caso de

coberturas industriais ou de arma=enamento, temse liberdade de escol+a, sendo a cargo do

engen+eiro projetista a definio do contorno e da distribuio de barras$ 5esta forma, o

engen+eiro dever" desenvolver um projeto (ue bus(ue uma concepo estrutural mais

econ?mica, segura e eficiente$ )ssim, a definio das formas depender" da experi'ncia do

projetista$ Em funo de tais caractersticas definese o tipo de estrutura a ser utili=ada0

tesoura com duas "guas, tipos#ed, arco$

) partir da escol+a do tipo de estrutura iniciase a definio das posi#es das barras e

definese o contorno da estrutura, adotandose uma relao entre alturaJvo$ %

desenvolvimento do projeto deve ser algo iterativo, ou seja, mut"vel em funo das novasdimens#es calculadas no projeto$

%utra (uesto consiste na exatido da posio das barras (ue comp#em a estrutura$

@odo o c"lculo & reali=ado considerando os eixos da estrutura, negligenciandose as

dimens#es reais das peas .altura e largura/, uma ve= (ue o c"lculo leva em considerao

estruturas reticuladas .trelias/$ Ento, & indispens"vel ter con+ecimento exato da posio real

de todos os elementos componentes da estrutura, pois ao consideraremse as dimens#es das

peas encontrase o ponto exato de aplicao das cargas$ %s desvios dos pontos reais deaplicao das cargas devem ser levados em considerao nos c"lculos$

3.1.$ C%LC"L! D! CARREGAENT! E D! DESL!CAENT!

Considerase (ue as cargas atuam sobre n>s superiores da estrutura$ )ssim, utili=ase o

crit&rio da faixa de influ'ncia .9igura 8$K/ para se obter a carga atuante sobre cada n>$ ) faixa

de influ'ncia & adotada tomandose a soma das duas metades das dist!ncias entre os dois n>sadjacentes$ 5esta forma, atuam em cada um destes n>s as cargas (ue agem na regio de

influ'ncia0 madeira, tel+as, vento, contraventamentos, ferragens, peas especiais e

sobrecargas$ Basta con+ecer todos os elementos envolvidos em cada faixa considerada$

*ortanto, as cargas so consideradas concentradas sobre os n>s do ban=o superior

.9igura 8$


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87/236

Captulo 3- Conceitos Estruturais e Projeto de Estrutura :I

*ara todas as estruturas deve ser calculado o deslocamento m"ximo .flec+a/, (ue pode

ser reali=ado atrav&s do *rincpio dos @rabal+os irtuais .*@/$ *ara o caso de trelias, +"

apenas energia de deformao devido aos esforos normais em cada uma das barras

componentes$

3.1.& ES'!R(!S E ESTR"T"RAS TRELI(ADAS

) escol+a do sistema treliado em coberturas para a construo em madeira & bastante

comum, possivelmente, por causa da relativa facilidade com (ue formas usuais treliadas

podem ser fabricadas e montadas com esse material$ )s trelias so estruturas de membros

esbeltos conectados entre si em suas extremidades$ )dicionalmente, as trelias so estruturastpicas em (ue todos os elementos .barras/ so rotulados em suas extremidades .n>s/, al&m de

terem as cargas concentradas aplicadas em seus n>s; de forma (ue, cada barra desenvolva

unicamente fora axial .constante/, (ue podem ser de trao ou compresso$ @eoricamente, os

momentos fletores nos elementos devem ser nulos, tal condio poderia ser alcanada pela

introduo de articula#es sem atrito em todos os n>s$ a pr"tica, a maioria dos elementos

possui liga#es (ue no se comportam como r>tulas e sim como liga#es semirrgidas$ o

entanto, o valor dos momentos fletores nos elementos normalmente & baixo, sendocontrolados pela geometria da trelia e pelas t&cnicas de fabricao da mesma$

)s trelias so interessantes por sua flexibilidade (uanto 1 forma e 1 disposio de

barras, ou seja, conseguese conceber estruturas com distribuio de barras e contorno externo

apropriados para minorar os esforos nas barras$ ) distribuio das barras e a conformao

externa so ade(uadas 1s solicita#es provenientes do carregamento$

)pesar de se ter elevado nmero de liga#es, as trelias apresentam uma mel+or

distribuio de tens#es ao longo das barras$ Como prevalecem foras normais nas barras, astens#es so constantes ao longo de cada seo transversal e ao longo da barra$ *ortanto,

aproveitase mel+or o material utili=ado, pois se elimina elementos com tens#es nulas ou

baixas, a exceo de barras com foras nulas (ue so utili=adas para enrijecimento e para o

caso de a#es vari"veis$ Em outros tipos de esforos, como momento fletor e esforo cortante,

ocorre variao da intensidade destes ao longo da seo transversal dos elementos, desta

forma, apenas parte da seo transversal, ou em diversos casos apenas um ponto, trabal+a na

condio limite$


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89/236


%s conectores de a

serem ligadas .9igura 8$

disso, em conjunto utili=a

peas ligadas$

Figur

%s ental+es, tamb&

esforos de compresso e

separao entre as peas .9

.a/ > de trelia de

) ligao por tarug

de madeira dura ou met"li

ais uma ve=, utili=amse

3.1.+ TIP!S DE TRELI(A

3.1.7.1 Tipo Howe

Este & o tipo de tr

barras recebem a numera

mesmas na trelia$ 3egund


nel met"lico so encaixados em ran+uras e

$ )presentam elevada efici'ncia na transmis

e parafuso de cun+o construtivo, para impe

a 3.11- 5etal+e de liga#es com conectores de anel$


m c+amados sambladuras, so liga#es (

de cisal+amento$ @amb&m se utili=am par

igura 8$6/$

Figura 3.12- 5etal+es de liga#es por ental+e$

cobertura$ .b/ Encora i


os .ou c+avetas/ so executadas por meio

cas no interior dos ental+es, com a funo

arafusos auxiliares para manuteno da pos

lia mais comum e & empregado para ven

o indicada na 9igura 8$8 de acordo co

as indica#es da 9igura 8$8 temse0

:rtico$

3egundo 2esualdo .6778/, esses tipos de trelias no so ade(uados para vos

superiores a 67 m$ )l&m da relao +JL ser aproximadamente JK$a 9igura 8$6K apresentamse tipos b"sicos desse tipo de trelias$

Figura 3.2"- igas treliadas com disposi#es distintas de diagonais$

9onte0 2esualdo .6778/$

3.1.7. Ar(o, re!i-ao,

3egundo 2esualdo .6778/, constituem estruturas mais leves$ )l&m disso, devido a

apresentar variao da curvatura ao longo de toda extenso, so construtivamente mais

complexas$ 3ua viabilidade econ?mica & para grandes vos, superiores a 67 m$

Em estruturas desse tipo0 os esforos de compresso so predominantes; as flec+as soredu=idas; as dist!ncias entre arcos .vos das teras/ esto entre G,7 a K,7 m, a depender do

vo livre do arco, de forma a mel+or aproveit"lo$

)s condi#es de vinculao desse tipo de estrutura so reali=adas por dois apoios fixos

tornando a estrutura +iperest"tica .com um grau de +iperestaticidade/ e produ=indo o efeito

estrutural de arco$ 5e forma geral, esses apoios so sobre pilares$ @ais pilares ficam

submetidos 1 flexocompresso, no entanto, o emprego de tirante met"lico +ori=ontal, ligando

os dois apoios, redu= consideravelmente a solicitao +ori=ontal no pilar, resulta em umaefetiva reduo da flexocompresso do pilar$ o entanto, o uso do tirante met"lico, apesar de


97/236

Captulo 3- Conceitos Estruturais e Projeto de Estrutura I

aliviar as solicita#es sobre o pilar, gera limitao da altura til sob o arco; al&m de, sob efeito

de ao de vento, (ue causando inverso de esforos, o tirante passar a estar sob compresso,

ficando sem funo estrutural$ a maioria dos casos, o alvio ocasionado pela suco da carga

de vento & bastante pe(ueno, e as se#es transversais dimensionados para absorver as cargas

de peso pr>prio, em geral, atendem as condi#es de segurana$

a 9igura 8$6< so expostos alguns tipos de arcos com conforma#es distintas$ )

curvatura desses arcos & executada por meio de trec+os retos, mudandose a inclinao destes

nas liga#es$ )s liga#es so do tipo emenda .ban=os ligados de topo/, exigindo talas externas

.9igura 8$6


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estruturas de BLC devem

sempre os procedimentos

madeira, poderem ser diret

5esta forma, resol

procedimentos de an"lise

especificidades do BLC$

consultar0 a normativa

Col?mbia; e o projeto N/a0

diseo 4or e0 56todo de

data de jul+o de 677, coor

3.3 5I6AS DE SEO R

as vigas de BL

aplicados a vigas fabricad

simples reta .ver classific

.tenso normal/, do cisal

deflexo .deslocamento traestrutural formado por sob

coladas com adesivos, so

.solidari=ada/, conforme 9i

Figura 3.

) )B@ BH


99/236


formaldedo sob presso, e

sistema$ )dicionalmente,

paralela ou perpendicular a

)s etapas de fab

seguintes fases0

secagem das

preparo das

execuo da

colagem;

acabamento

) secagem & reali=

significativa do grau de u

as l!minas (ue pode ocas

entre l!minas$ % preparo

ade(uadas$

)s emendas pode

emendas so dispostas

)B@ BH


100/236

Captulo 3- Conceitos Estruturais e Projeto de Estrutura :

)s l!minas emendas apresentam sua seo resistente redu=ida, em funo do tipo de

juno utili=ada, conforme E($.8$8/0

= .8$8/

na (ual,& a "rea redu=ida da seo transversal da l!mina em an"lise;& a "rea efetivada l!mina sem a considerao da emenda; & o coeficiente de reduo, funo do tipo deemenda, com os seguintes valores0

emendas dentadas .7inerjoints/0 = 0,!; emendas em cun+a .biseladas/ com inclinao de 070 = 0,"5; emendas de topo0 = 0,0$

3egundo *feil e *feil .6778/, o tipo de adesivo e a t&cnica de colagem so

fundamentais a durabilidade da pea laminada colada$ ) colagem & reali=ada sob presso

vari"vel de 7,< a ,I *a, sendo o nvel de presso compatvel com a rigide= do material

prensado$ ) (uantidade de cola utili=ada no processo & aproximadamente 6I7 g por metro

(uadrado$

%s produtos estruturais industriali=ados de laminados colados devem ser fabricados

sob rigoroso controle de (ualidade, para garantir as caractersticas mec!nicas e de

durabilidade$ 5evido 1 distribuio das l!minas na pea laminada colada, elementos

estruturais fabricados sob este m&todo resultam mais +omog'neos (ue os feitos com madeira

serrada, pois os n>s e defeitos so distribudos aleatoriamente ao longo da pea fabricada$ %s

laminados colados permitem0 a execuo de peas de grandes dimens#es; o mel+or controle

de umidade, a preveno de defeitos resultantes de secagem irregular; a seleo de l!minas

em posi#es referentes ao nvel tenso; a construo de peas com eixo curvo, permitindo

satisfa=er necessidades ar(uitet?nicas$ o entanto, a desvantagem desse sistema & o elevado

preo, devido ao elaborado nvel tecnol>gico$

3.3.1 'LE


101/236


cargas referese ao plano

decorrentes da flexo se en

Fi

Com a aplicao d

circular .9igura 8$86/, d

perpendiculares 1s fibras l

-ernou00i?Eu0er, v"lidas pa

Figu

)s deforma#es po

outra, em torno de eixos nda viga so alongadas .tra


9 .9igura 8$8/ e sendo este um plano de

contram nesse plano$

ura 3.31- iga sob flexo pura e flexo simples$

9onte0 @imos+enMo e 2ere .:8/$

um momento fletor, o eixo da viga se c

esta forma, as se#es transversais pe

ngitudinais da viga, as (uais constituem as

ra material el"stico linear ou no$

a 3.32- 5eformao em uma viga sob flexo pura$


r flexo giram as se#es transversais 5n e

rmais ao plano>9$ )ssim, as fibras longitu ionadas/ e as fibras longitudinais do lado c

simetria; as deflex#es

rva segundo um arco

rmanecem planas e

+ip>teses das vigas de

4@ uma em relao a

inais do lado convexoncavo so encurtadas


102/236

Captulo 3- Conceitos Estruturais e Projeto de Estrutura 77

.comprimidas/$ Como uma parte da seo est" sob compresso e a outra sob trao, +" uma

superfcie em (ue as fibras longitudinais no sofrem variao no comprimento, a (ual est"

indicada pela lin+a tracejada ss na 9igura 8$86 e & denominada superfcie neutra$ 3ua

interseo com o plano de (ual(uer seo transversal & denominado .a/ eixoJlin+a neutro .a/$

*ela an"lise da 9igura 8$86 percebese (ue os planos das se#es transversais 5ne4@

encontramse no ponto !, o (ual & o centro de curvatura do eixo longitudinal da viga, desta

forma, escrevese a E($.8$G/0

# =1$=%&%' .8$G/na (ual, #& a curvatura do eixo longitudinal da viga; $& o raio de curvatura; %&& o !nguloem radianos entre as das se#es da viga; %' & o comprimento do elemento entre as duasse#es, o (ual, na realidade, deveria ser um comprimento de arco .%/, mas pode seraproximado pelo comprimento reto .%'/, para o campo dos pe(uenos deslocamentos$

5a 9igura 8$86 e utili=ando a E($.8$G/, o comprimento total da fibra a: & dado pela

E($.8$I/0

=($ + *)%& = 1 + *$ %' .8$I/na (ual,

& o comprimento total da fibra a:$

% comprimento original da fibra a:, antes da deformao, & %'$ )ssim, o alongamento.ou encurtamento/ da fibra & dado pela E($.8$K/0

- = 1 + *$ %' . %' =*$ %' .8$K/)ssim, a deformao corresponde a E($.8$


103/236


Figura 3.33- 5istribuio da tenso normal em uma viga sob flexo$


Como no +" fora axial normal aplicada na seo, a resultante devida 1 flexo deve

ser nula conforme E($.8$/0

% = #* % = 0 .8$/

na (ual, %& um elemento infinitesimal de "rea da seo transversal da viga distante 9dalin+a neutra$5a E($.8$/, como a curvatura .#/ e o m>dulo de elasticidade ./ so constantes,

resulta a E($.8$7/0

* % = 0 .8$7/) partir da E($.8$7/ v'se (ue o momento est"tico de "rea .momento de primeira

ordem/ em relao 1 lin+a neutra .eixo 8/ & nulo$ 5esta forma, a lin+a neutra passa pelocentroide da seo transversal da viga$ Como o eixo 9& um eixo de simetria, este tamb&m

passa pelo centroide da seo transversal, assim, a interseo entre os eixos9e 8& o centro

geom&trico da seo transversal e tais eixos so centrais de in&rcia$

% momento aplicado & igual ao momento resultante em relao 1 lin+a neutra das

foras infinitesimais %, logo, temse a E($.8$/0

6 =

* % = #*

% = # *

% = #7 .8$/

na (ual, 7& o momento de in&rcia .momento de segunda ordem/ em relao ao eixo neutro,dado pela E($.8$6/0

7 = *% .8$6/*odese reescrever a E($.8$/ conforme a E($.8$8/0

# =1$= 67 .8$8/na (ual, a curvatura do eixo longitudinal da viga

#& diretamente proporcional ao momento

fletor e inversamente proporcional 1 parcela 7, a (ual & dita rigide= 1 flexo ou rigide=flexional$


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Figura 3.35- @ens#es de cisal+amento ao longo da altura de uma viga de seo transversal retangular$


% e(uilbrio de foras na direo>no elemento4nn141& dado pela E($.8$I/0

(6 +%6)*79/: % . 6*7 %9/: . 8;%' = 0 .8$I/na (ual, %6& o incremento de momento fletor entre duas se#es distantes entre si %'; 8& atenso de cisal+amento na face441; ;& a base da viga$

@rabal+andose com a E($.8$I/ obt&mse a E($.8$K/0

8 =%6%' 1;7 * % 9/: .8$K/3abese (ue das rela#es diferenciais entre os esforos de vigas temse a E($.8$


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Captulo 3- Conceitos Estruturais e Projeto de Estrutura 7I

cima .conforme o caso da 9igura 8$8K/$ )l&m disso, o momento fletor & dito positivo (uando

traciona as fibras inferiores da viga e gera uma curvatura negativa, e & negativo (uando

traciona as fibras superiores com curvatura positiva$ *ortanto, a E($.8$8/ tornase a

E($.8$6/0

# =1$= .67 .8$6/) partir da 9igura 8$8Kb considerase dois pontos com tangentes 51 e 52, distantes

entre si ds$ Em cada um dos pontos das tangentes com a lin+a el"stica traamse normais (ue

se interceptam no ponto %$ 3e a primeira tangente .51/ fa= um !ngulo B com o eixo >, a

segunda tangente .52/ corresponde a um !ngulo B-dB, sendo dB o !ngulo entre as duas

normais !51 e !52, ou seja, o !ngulo entre as duas se#es da viga$ Ento, definese aE($.8$66/0

# =1$=%&% .8$66/na (ual, %& o comprimento infinitesimal da lin+a el"stica entre os pontos definidos entre astangentes 51e 52$

)dmitindose o campo dos pe(uenos deslocamentos, (ue se en(uadra na maioria das

aplica#es pr"ticas, as lin+as el"sticas so muito ac+atadas e o !ngulo B tem valores

diminutos$ Ento, escrevemse as E(s$.8$68/0

% H %' & H I & =%*%' .8$68/3ubstituindose os resultados das E(s$.8$68/ nas E(s$.8$66/ e .8$6/, obt&mse a

E($.8$6G/0

# =1$=%&%=%*%'= .67 .8$6G/)ssim, a E($.8$6G/ define a e(uao diferencial b"sica para a lin+a el"stica de uma

viga, no caso das pe(uenas deforma#es e despre=andose a parcela de deforma#es referente

ao esforo cortante$ @emse, por exemplo, (ue a parcela de deslocamento devido 1 fora

cortante na regio central da viga da 9igura 8$8, onde ocorre flexo pura .esforo cortante

nulo/, ser" nula$ )l&m disso, para vigas com alta relao /> J 10, o efeito das deforma#esangulares .proveniente da energia de deformao devido ao esforo cortante/ tornase

despre=vel$


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Captulo 3- Conceitos Estruturais e Projeto de Estrutura 7K

3.# PROPRIEDADES $8SICO94ECNICAS CONSIDERADAS NO PROJETO

)s madeiras, comumente utili=adas na construo civil, assim como o bambu,

constituem um material natural no +omog'neo nem to pouco isotr>pico, (ue apresentam

propriedades vari"veis desde as condi#es de crescimento .temperatura, umidade do solo,

incid'ncia de c+uvas/ at& a utili=ao de partes distintas em uma mesma planta .posio da

amostra em relao 1 altura da planta, o seu di!metro, maior ou menor incid'ncia de n>s/$ %

)nexo B da )B@ BH


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Captulo 3- Conceitos Estruturais e Projeto de Estrutura 7gicas, assim, na fase de

extrao, estas se apresentam com teor de umidade elevado, impr>prio para utili=ao na

construo civil$ )p>s o corte, entram em e(uilbrio +igrosc>pico com o meio ambiente,

perdendo "gua at& a condio na (ual se mant'm apenas as mol&culas de "gua locali=adas no

interior das paredes celulares$

) evaporao resulta na diminuio da densidade da madeira, o (ue redu= o custo de

transporte$ )l&m disso, a pr&via secagem deve ser reali=ada por diversos motivos0 reduo da variao dimensional;

mel+ores alternativas de acabamentos como tintas, verni=es e produtos

ignfugos;

menor incid'ncia do ata(ue de fungos;

incremento das resist'ncias e da elasticidade$

% teor de umidade, em porcentagem, corresponde 1 relao entre a massa de "gua

contida na amostra e a sua massa seca, conforme E($.8$6


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Captulo 3- Conceitos Estruturais e Projeto de Estrutura 7:

condi#es ambientais onde se estabelecero as estruturas, conforme as E(s$.8$6:/ e .8$6/$

*ara valores de umidade acima de 67 e temperaturas entre 7 e K7 RC considerase

insignificante a variao das propriedades mec!nicas$

Ta'ela 3.1-Classes de 4midade$

Classes (e

mi(a(e

mi(a(e

relativa (o ar

ar*+)

mi(a(e (e

e,uil'rio (o

'am'u e,*+)

P KI 66 KI W 4arP dulo de elasticidade, respectivamente, a umidadede 4$3.$.2 DENSIDADE

) densidade constitui uma das principais propriedades fsicas para o projeto de

estruturas, pois a partir da (ual se calcula o peso pr>prio dos elementos estruturais$

3.#.2.1 De%,iae /;,i(a

Z definida pela ra=o entre a massa seca e o volume saturado, dada pela E($.8$87/0

$E`[= [


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3.#.2.2 De%,iae apare%

Z definida pela ra=

E($.8$8/0

na (ual, $`b & a densidad6 de umidade, respectiv

Z praticamente im

densidade, devido a isso,

temperado e frio, elaborou.9igura 8$8


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na (ual, $] & a densidadeinstante do ensaio; e, Xc&

na (ual, es .\/$

BH dulo de elasticidade & determinado

formao nos pontos de I7 e 7 da res

8/, conforme E($.8$8I/0

7

, em porcentagem, no

do pela E($.8$88/0

.8$88/

ade, respectivamente$

o das fibras$ esta

ntrapartida, na direo

ra 8$8:/$ ) ruptura de

do material ligante e

deformao pl"stica/$

lar 1s fibras$

o paralela 1s fibras &

o transversal (uadrada

.8$8G/

& a m"xima fora de

da seo transversal

s fibras determinase a

a rigide= atrav&s do

linear do diagrama

ela inclinao da reta

ist'ncia 1 compresso


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na (ual,

& o m>dulo d

tens#es de compresso a

especficas medidas no cor

Figura 3.3&- 5iagrama tenso

3.$.$ TRA(=! PARALEL

3imilarmente 1 co

direo paralela 1s fibras, j

de resist'ncia, de tal for

contribuio de resist'nci

trao paralela 1s fibras se

paredes$ *ara ambos os m

valores de deformao es

fr"gil$

Fi

.a/ paralela 1s


=eZ. ?ZeZ. ?Z elasticidade 1 compresso paralela 1s fibra

7 e I7 da resist'ncia \; e, eZ e ? o de prova$

x deformao especfica para determinao da rigide=fibras$

9onte0 )B@ BH


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3egundo a )B@

pela m"xima tenso de tra

transversal uniforme e co

resistentes (ue o trec+o c

E($.8$8K/0

na (ual, \a & a resist'nciaplicada sobre o corpo de

do corpo de prova$ ) parti

a resist'ncia caracterstica

*or meio do ensaio

m>dulo de elasticidade

tenso x deformao$ )ssi

secante 1 curva tenso x de

1s fibras .9igura 8$G/, con

na (ual, a& o m>dulo dede trao a 7 e I7 da

medidas no corpo de prova

Figura 3.41- 5iagrama tens


BH dulo de elasticidade & determinado

formao nos pontos de I7 e 7 da resis

forme E($.8$8


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3.$.& CISALHAENT! PARALEL! S 'I-RAS

% cisal+amento pode se d" paralelo ou perpendicular 1s fibras$ % cisal+amento

perpendicular 1s fibras apresenta elevada resist'ncia devido ao fato de cisal+ar em um planoresistido pela seo transversal das fibras$ A" o cisal+amento paralelo ocorre em um plano

entre fibras resultando em uma resist'ncia consideravelmente menor .9igura 8$G6/$

Figura 3.42- Es(uemas do comportamento ao cisal+amento$

.a/ paralela 1s fibras$ .b/ perpendicular 1s fibras$9onte0 Hitter .7/

3egundo a )B@ BH


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Captulo 3- Conceitos Estruturais e Projeto de Estrutura G

colagem do corpo de prova, em um plano paralelo 1s fibras$ ) partir dos valores de resist'ncia

ao cisal+amento na l!mina de cola paralelo 1s fibras determinase a resist'ncia caracterstica

pela E($.8$6I/$

3.$.+ 'LEtese de o material ser el"stico, E($.8$G7/0\i=6Gj .8$G7/na (ual, \i& a resist'ncia 1 flexo; 6G& o m"ximo momento fletor aplicado ao corpo de

prova; e, j & o m>dulo resistente el"stico da seo transversal do corpo de provaestabelecido pela E($.8$G/0

j= 7>/2 .8$G/na (ual,

7& o momento de in&rcia da seo transversal em relao ao eixo central de in&rcia

perpendicular ao plano de cargas; e >& a altura da seo transversal da pea fletida$) partirdos valores de resist'ncia 1 flexo determinase a resist'ncia caracterstica pela E($.8$6I/$


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a realidade, confo

limite de proporcionalidad

carga . ] 6 ] 8 ] G/ a

comprimida, resultando, p

Figura 3.44- 5iagrama das te

*or meio do ensai

m>dulo de elasticidade

carga x deslocamento no

pontos de I7 e 7 da

conforme E($.8$G6/0

na (ual, i& o m>dulo d7 e I7 da carga m"xi

no ponto m&dio do vo ref

e ;& a base da seo transFigura 3.45-


rme se mostra na 9igura 8$GG, para tens#es

o diagrama de tens#es & linear$ o entant

s tens#es de compresso passam ao regi

steriormente, em ruptura por trao como de

s#es de trao e compresso em est"gios progressivo


de flexo de tr's pontos .um ativo e doi

1 flexo, o (ual & extrado do trec+o

eio do vo$ ) partir da inclinao da ret

carga m"xima de ensaio .9igura 8$GI/ te

i= Bdi,eZ. di,?ZkeZ. k?Z C l

4;>le elasticidade 1 flexo; di,?Ze di,eZsoa de ensaio, respectivamente; k?Ze keZ

rentes 1 7 e I7 da carga m"xima; & oersal do corpo de prova$

iagrama carga x flec+a para determinao da rigide=

9onte0 )B@ BH


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Captulo 3- Conceitos Estruturais e Projeto de Estrutura K

3.+ ESTADOS LI4ITES DAS ESTRUTURAS

3o estados a partir dos (uais a estrutura apresenta condi#es inade(uadas 1s

finalidades de construo$

3.&.1 ESTAD!S LIIITES LTI!S EL"F

3o estados (ue, ao ocorrerem, determinam a paralisao, no todo ou em parte, do uso

da construo$ *odemse ter os seguintes casos0 perda de e(uilbrio, global ou parcial, para

estrutura como corpo rgido; ruptura ou elevadas deforma#es pl"sticas dos materiais;

transformao da estrutura em um sistema +ipost"tico; instabilidade por deformao$) segurana de uma estrutura em relao aos estados limites ltimos & obtida, al&m de

condi#es construtivas a serem atendidas, basicamente pela obedi'ncia da E($.8$G8/0

m V n .8$G8/na (ual, mrepresenta a tenso de solicitao em projeto e n& a resist'ncia de c"lculo domaterial$

3.&.2 ESTAD!S LIIITES DE "TILIA(=! EL"tF

3o estados (ue, devido a sua ocorr'ncia, repetio ou durao levam a m"s condi#es

do uso normal da construo, ou (ue indi(uem o comprometimento da durabilidade da

construo$ 4sualmente so considerados na an"lise, para situao de projeto0 deforma#es

excessivas e vibra#es de amplitude excessiva$

) verificao da segurana, no (ue di= respeito aos estados limites de utili=ao, &

atendida pela obedi'ncia da E($.8$GG/0

m, oa V mp .8$GG/na (ual, m, oaso valore

Dissertaçao Douglas de Lima

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