EMPREGO DE MADEIRAS EM ESTRUTURAS TRELIÇADAS PARA …

EMPREGO DE MADEIRAS EM ESTRUTURAS TRELIÇADAS PARA

COBERTURA

Danielle Fátima Paludo ([email protected])

Universidade do Estado de Mato Grosso - Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas

Roberto Vasconcelos Pinheiro ([email protected])

Universidade do Estado de Mato Grosso - Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas

RESUMO: A madeira é um material amplamente utilizado para diversos fins, sobretudo no ramo da construção

civil. Vários são os fatores a que isso se deve, entre eles, a versatilidade e a disponibilidade abundante do

material. No entanto, o uso intensivo de algumas espécies pode vir a causar escassez. A falta de informação

sobre o comportamento da madeira quando exposta às mais diversas condições, bem como projetos não

amparados por preceitos normativos, podem implicar no seu uso indevido, comprometendo a segurança da

estrutura. Nesse contexto, propôs-se a elaboração de projetos de estruturas de coberturas com as seguintes

características: edificações treliçadas tipo “Howe” (inclinação de 10º - telha de fibrocimento); vão livre de 8, 10,

12, 14, 16 e 18 metros (proporção geométrica, em planta, entorno de 1:3); tipologia das aberturas laterais da

edificação - relações 1:1, 2:1, 6:1 e aberto (cobertura sobre apoios de dimensões reduzidas); tratamento

preservativo. Com isso, determinou-se a razão entre o volume de madeira (m³) e a área construída (em planta)

para madeiras da classe C20 e C30, seguindo as prescrições da ABNT NBR 7190:1997. Mediante a análise dos

resultados, constatou-se que é possível utilizar madeiras não convencionais aplicadas em estruturas treliçadas

triangular em grandes vãos, obedecendo uma concepção bem elaborada de projeto, uma vez que uma escolha

intuitiva pode contribuir de maneira significativa a viabilidade da mesma. USE OF WOOD TRUSS

STRUCTURES FOR COVERAGE

Palavras-chave: Madeira. Telhado de fibrocimento. Estruturas de cobertura.

TECHNICAL FEASIBILITY STUDY OF THE TO THE USE OF WOODS IN

LATTICE STRUCTURE FOR ROOFING

ABSTRACT: The wood is a material widely used for several purposes, especially in the construction industry.

There are manyl factors that this is due, between them the versatility and abundant availability of the material.

However, the intensive use of some species might cause shortages. The lack of information about the wood

behavior when it is exposed to various conditions, as well as projects not supported by regulatory rules, may

imply in its inappropriate use, compromising in the safety of the structure. In this context, it was proposed the

elaboration of roofing structures projects with the following characteristics: lattice type buildings "Howe" (10º

slope - cement tile); span of 8, 10, 12, 14, 16 and 18 meters (geometrical porportion, in design, surrounding a 1:

3); typology of the lateral side of the building openings - relations 1: 1, 2: 1, 6: 1 and open (coverage of small

dimensions support). preservative treatment. Then, was determined the ratio of the wood amount (m³) and the

built area (in design) to woods of C20 and C30 classes, following the requirements of NBR 7190: 1997. Front of

the analysis of results was evidenced that it is possible to use unconventional woods applied in triangle

framework structure in big spans, obeying a well elaborated conception of project, as an intuitive option may

contribute in a significant way for viability.

Keywords: Wood. Roof asbestos cement. Covering structures.

PALUDO, D. F.; PINHEIRO, R. V.; Emprego de madeiras em

estruturas treliçadas para cobertura.

1_INTRODUÇÃO

Desde os primórdios da humanidade até nos dias atuais, a madeira sempre esteve presente no

dia-a-dia do ser humano. Como material, apresenta uma enorme variedade em suas

características e, quanto à sua aplicação em estruturas. Podem ser utilizadas para as mais

diversas finalidades, tais como, coberturas (residencial, comercial, industrial), obras de arte

(pontes, passarelas para pedestres), armazenamento (silos), decoração, entre outros.

A madeira, ainda que muito abundante no Brasil, quando utilizada de forma descontrolada

pode vir a causar sua escassez. Atualmente, é evidente a redução de algumas espécies de

madeira comercial e, mesmo assim, poucas ações são realizadas para combater tal situação,

bem como para incentivar o estudo de caracterização de novas espécies. Tal fato, também é de

responsabilidade das instituições de ensino superior, no que diz respeito à disseminação do

tema. Consequentemente, a área da estrutura de madeira fica carente de profissionais com

formação suficiente para disseminar a aplicação de maneira sustentável.

As regiões Norte e Oeste do Estado de Mato Grosso, apresentam uma fonte significativa deste

recurso o que a torna competitiva comercialmente, implicando o uso da madeira na

construção civil em geral, principalmente em painéis, fôrmas e escoramentos de estruturas de

concreto armado e em estruturas treliçadas.

A falta de conhecimento relativo ao comportamento da madeira sob diferentes condições, bem

como a elaboração de projetos adequadamente fundamentados em conceitos atualizados,

provoca utilização da madeira de forma errônea, comprometendo a segurança da estrutura.

Portanto, este trabalho visa apresentar possíveis aplicabilidades, em estruturas treliçadas para

cobertura, de espécies de madeira pouco comercializadas e, com isso, aliviar o consumo

excessivo das espécies tradicionais, bem como disseminar o uso de madeiras alternativas na

elaboração de projetos estruturais.

2_FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

2.1_A madeira na construção civil

Historicamente a madeira é um dos primeiros materiais utilizados na construção de moradias,

especialmente ao se tratar de estruturas de cobertura. Neste contexto, necessitou a ampliação

dos conhecimentos sobre as propriedades da madeira de modo a facilitar o seu uso como

elemento estrutural (BOLANDIM; MATTHIESEN, 2008).

No Brasil existem grandes deficiências em alguns campos ligados ao emprego da madeira na

construção civil, principalmente, no que se refere a sua aplicabilidade estrutural. Tal fato está

ligado ao uso tradicionalista da madeira nas estruturas de cobertura, comprovado pelas formas

geométricas envolvidas até as técnicas construtivas utilizadas usualmente pelos carpinteiros.

Um fator que desestimula o emprego da madeira é o pré-conceito da sociedade de que a

madeira é um material de construção de vida útil curta. Contudo, utilizando o tratamento

preservativo apropriado e realizando as manutenções previstas, sua vida útil pode ser

prolongada. Sob o ponto de vista econômico, os custos iniciais da madeira são competitivos



com outros materiais e, em longo prazo, seu uso se torna vantajoso (CALIL NETO, 2014).

O setor da construção civil, deve se conscientizar que a qualidade e os custos da madeira são

importantes, mas também a sua origem. A madeira é um dos poucos materiais de construção

que possuem caráter renovável. Quando fornecida, acompanhada de documentos que

garantam sua origem legal, pode ser claramente classificada como um produto sustentável.

2.2_Propriedades da madeira

Segundo Gesualdo (2003), o conhecimento e o entendimento das propriedades físicas e

mecânicas da madeira são indispensáveis para um melhor dimensionamento e, consequente

aproveitamento do material. Essas propriedades são influenciadas por vários fatores, tais

como, as diferentes condições de temperatura, composição e umidade do solo no local de

crescimento da árvore, densidade do povoamento e tipo de manejo empregado, assim como a

posição da árvore no talhão e incidência de chuvas, (GOÉS, 2006). Das citadas propriedades,

a densidade, a resistência, a rigidez e a umidade, são as mais relevantes para o

dimensionamento de elementos estruturais de madeira (CALIL JUNIOR et al., 1998).

2.2.1 Propriedades físicas e mecânicas

O conhecimento das principais propriedades físicas é essencial, pois podem influenciar

expressivamente no desempenho e resistência da madeira empregada em estruturas. Segundo

a ABNT NBR 7190:1997, as propriedades físicas influentes no dimensionamento estrutural

são a, densidade e variação dimensional (retratibilidade e inchamento).

As propriedades mecânicas da madeira (elasticidade e resistência) determinam o seu

comportamento quando submetida a esforços mecânicos. Segundo Gesualdo (2003), os

valores dos módulos de elasticidade são definidos em função do tipo e da orientação da

solicitação em relação às fibras, tais como: longitudinal (compressão e tração paralela às

fibras; flexão; compressão normal às fibras) e transversal. Conforme a ABNT NBR

7190:1997 o módulo de elasticidade longitudinal à compressão paralela às fibras é adotado

como valor de referência. A ABNT NBR 7190:1997, estabelece que resistência da madeira é

dada por meio dos seguintes efeitos: compressão (compr. paralela às fibras - valor de

referência), tração, cisalhamento, flexão simples, fendilhamento e dureza.

2.2.3 Classes de resistência da madeira

A madeira como material estrutural normalmente é considerada em quatro tipos: madeira

serrada, madeira laminada colada, madeira compensada e madeira recomposta. Para o

emprego em estruturas a ABNT NBR 7190:1997 prevê que as propriedades estruturais da

madeira dicotiledôneas são estabelecidas conforme a Tabela 1.

Tabela 1 – Classes de resistência das dicotiledôneas

(Valores na condição padrão de referência U = 12%)

Classes (MPa)

(MPa)

(MPa)

(kg/m³)

(kg/m³)

C 20 20 4 9 500 500 650

C 30 30 5 14 500 650 800

C 40 40 6 19 500 750 950



C 60 60 8 24 500 800 1 000

Fonte: NBR 7190 (ABNT, 1997)

Jesus (2015), a fim de subsidiar os engenheiros da região em seus projetos de estruturas de

madeira, por meio da análise da classe de resistência de espécies de madeira, destacam-se

algumas espécies não convencionais para o estado de Mato Grosso. Dentre essas espécies

estudadas, para a classe de resistência C20 é mencionado o Cedro Rosa (Cedrela odorata L.)

e Marupá (Simarouba amara Aubl.), já para classe de resistência C30 é citado o Angelim

Araroba (Dinizia excelsa).

2.3_Estruturas de madeira

2.3.1 Concepção estrutural

De acordo com Pfeil (2003), em estruturas de cobertura geralmente são empregadas as treliças

tipo “Howe”, “Pratt” e “Fink” (“W”).

a. Treliça Plana

Tradicionalmente no Brasil, emprega-se estruturas treliçadas em madeira tipo “Howe”. Essas

estruturas treliçadas possuem a função de sustentar as telhas e seu vigamento de apoio. Os

principais elementos que compõe a treliça são: banzo superior e inferior, montantes e

diagonais. São formadas por barras retas (trecho entre nós) e os nós (pontos de interseção das

barras). São consideradas ligações ideais (articulações perfeitas – ausência de momentos

fletores e esforços cortantes) e todas as ações são aplicadas nos nós e, por razão, obtêm-se

apenas esforços normais (tração e de compressão). Quando empregado o auxílio de softwares

para determinação dos esforços solicitantes, pode-se considerar continuidade das barras dos

banzos, enquanto as barras internas, articuladas nas barras externas. Desse modo, serão

gerados momento fletor, esforço cortante e normal nas barras dos banzos e, somente esforço

normal nas barras internas (montantes e diagonais).

b. Componentes da Cobertura

Os elementos que compõem o madeiramento de uma estrutura de cobertura são designados,

terças, estes são apoiados sobre duas tesouras sucessivas ou pontaletes e recebem cargas

diretamente das telhas (telhado de aço, de fibrocimento, etc).

c. Ligações

As ligações devem ser analisadas como pontos imprescindíveis na segurança de estruturas de

madeira. Em alguns casos, a falha de uma conexão poderá ser responsável pela ruína da

estrutura.

A ABNT NBR 7190:1997 prevê que podem ser utilizados três tipos de ligações para peças

estruturais de madeiras, sendo elas: pinos metálicos (pregos ou parafusos), cavilhas (pinos de

madeira torneados) e conectores metálicos (chapas com dentes estampados e anéis metálicos).

d. Telhas de fibra

As características técnicas destas telhas de fibrocimento, tais como especificações,

recobrimento (longitudinal e lateral), peso próprio, entre outras, encontram-se em catálogos

dos fabricantes.



2.3.2 Ações e carregamento

I. Ações

Em especial, deve ser destacada os documentos normativos, ABNT NBR 8681:2003 – “Ações

e segurança nas estruturas - Procedimento”, ABNT NBR 6120:1980 – “Cargas para o cálculo

de estruturas de edificações” e ABNT NBR 6123:1988 – “Forças devidas ao vento em

edificações”, que definem e discriminam os tipos de ações atuantes em edificações. Para uma

abordagem específica, ou seja, em estruturas de cobertura, têm-se as seguintes ações: vento,

peso próprio (estrutural e não-estrutural), sobrecarga e contraventamento.

II. Carregamento

Segundo a NBR 8681(ABNT, 2003), é o conjunto de ações com probabilidade não

desprezível de ocorrência simultânea em uma estrutura ao longo de sua vida útil.

2.3.2 Dimensionamento

De forma sucinta, tem-se o procedimento para o dimensionamento de uma treliça: (i)

definição do telhado; (ii) treliça: definição da geometria; (iii) terça: definição das ações; (iv)

treliça: espaçamento – com o dimensionamento das terças; (v) treliça: definição das ações;

(vi) treliça: esforços internos, carregamentos e dimensionamento; (vii) sistema de

contraventamento: dimensionamento; (viii) desenhos/detalhamento; (ix) lista de material.

Conforme disposto na NBR 7190 (ABNT, 1997), a segurança das estruturas treliçadas se dá

através das seguintes verificações: (i) Estados Limites Últimos (elementos estruturais –

resistência, estabilidade local e global; ligações - resistência); (ii) Estados Limites de

Serviço/Utilização (elementos estruturais - deslocamentos excessivos e vibração).

Além da consideração dos Estados Limites Últimos e de Serviço, deve-se realizar as seguintes

avaliações: classificação das peças de madeira (ABNT NBR 7190:1997 – item 10.6); proceder

os tratamentos preventivos (ABNT NBR 7190:1997 – item 10.7), para evitar a deterioração da

peça; garantir a facilidade de escoamento das águas e arejamento da estrutura.

2.4_Estado da arte

O desempenho ao longo da vida útil da estrutura de madeira é uma das grandes preocupações

do projetista, bem como atender as aspirações do consumidor. Pinheiro e Lázaro et al. (2016),

observando uma estrutura treliçada de madeira com telhado cerâmico em seu estado de ruína

parcial. Aferiram que as causas observadas foram principalmente devido ao ataque de

organismos xilófagos (cupins e fungos apodrecedores) e pela a ausência de manutenção

periódica e falta de agentes preservantes na estrutura.

Ribeiro e Pinheiro (2016) realizaram o comparativo de consumo de madeira utilizado

(m³madeira/m²área) no edifício do Parque Florestal de Sinop/MT, com um projeto proposto pelos

mesmos, com as mesmas características, porém empregando espécies de madeira alternativas

locais, de classe de resistência C30. Evidenciou-se a utilização de 0,032 m³madeira/m²edificio

para a construção do edifício, sendo que com o projeto proposto, obteve-se o consumo de

0,025 m³madeira/m²edificio, uma redução de cerca de 21% de material.



Pinheiro e Danelichen Júnior (2016), demonstraram a viabilidade do uso da madeira, através

da elaboração de projetos de edificações tipo “Howe” (inclinação de 10º - telha de aço); vão

seis, sete e oito metros (proporção geométrica, em planta, de 1:3); tipologia das aberturas

laterais da edificação - relações 1:1, 2:1, 6:1 e aberto (cobertura sobre apoios de dimensões

reduzidas); tratamento preservativo. A análise dos resultados comprovou que a razão m³/m² é

maior a relação 6:1, enquanto para 1:1 são as menores e, as relações 2:1 e aberto, são

aproximadamente iguais. Portanto, pode-se concluir que é viável a elaboração de um projeto

estrutural, uma vez que, a razão média obtida foi de 0,0086 m³/m², enquanto para estrutura

executada sem projeto estrutural é em torno de 0,020 a 0,025 m³/m² (redução de 60%).

Para os sistemas treliçados “Howe” e “Pratt”, Miotto e Nuernberg Junior (2015) observou que

o número de conectores e o volume total de madeira para a treliça tipo “Howe” foi menor.

Seror (2013) aborda as tipologias de pontes de madeira atualmente utilizadas nas estradas

vicinais no município de Cuiabá/MT. Também comenta, especificamente, sobre pontes de

madeira em viga treliçada tipo Pratt, aplicando madeira serrada tropical, incentivando o

emprego e neutralizando o preconceito quanto ao emprego da madeira em pontes.

Garcia e Leão (2015), empregando arcos treliçados para passarelas de pedestres, investigou a

aplicabilidade da madeira de média resistência, comprovando a aplicação, a qualidade e a

segurança da estrutura.

Almejando demonstrar o potencial da madeira, Cavalheiro et al. (2016), por meio de ensaios

realizados com respaldo na ABNT NBR 7190:1997, comprovou que a madeira da espécie

Paricá (Schizolobium amazonicum), classe de resistência C20, apresenta boas propriedades de

resistência e por isso possui grande potencial para utilização em estruturas de madeira.

Tomczyk (2010) realizou o estudo comparativo no emprego de duas treliças (uma construída

com critérios empíricos e outra critérios técnicos) a rentabilidade gerada com a construção de

treliças com embasamento técnico, baseando-se na economia de material e no ganho de

mercado, evidenciados principalmente pela qualidade de material existente no local de estudo.

Deste modo, conclui-se que tais informações validam o estudo proposto, principalmente no

que diz respeito a verificação da aplicabilidade rentável em estruturas de cobertura treliçada, a

partir de espécies de madeiras dicotiledôneas não convencionais.

3_METODOLOGIA

Nesta pesquisa, as atividades foram divididas em cinco etapas de projeto: na primeira,

determinaram-se os parâmetros geométricos da edificação; na segunda, foi determinada a

concepção estrutural (disposição das peças componentes da treliça); na terceira,

determinaram-se as ações e os carregamentos, definindo os esforços internos e deslocamentos,

com auxílio do software Ftool; na quarta etapa, foi realizado o dimensionamento e a

verificação dos elementos estruturais e ligações, seguindo as prescrições técnicas da ABNT

NBR 7190:1997; na quinta e última etapa, fez-se o quantitativo do volume de madeira

necessário e determinou-se a razão m³/m², apresentando-os em forma de gráficos e tabelas.



3.1_1ª Etapa - Parâmetros geométricos

As edificações do estudo têm como alicerce, os seguintes parâmetros:

a. Edifício, em planta, com relação geométrica em torno de 1:3, obtendo-se as seguintes

relações:

Tipo 1 – 8x27,50m (cinco vãos de 5,50 metros – faixas de “A” até ”E”);

Tipo 2 – 10x33m (seis vãos de 5,50 metros – faixas de “A” até ”F”);

Tipo 3 – 12x38,50m (sete vãos de 5,50 metros – faixas de “A” até ”G”);

Tipo 4 – 14 x44m (oito vãos de 5,50 metros – faixas de “A” até ”H”);

Tipo 5 – 16x49,50m (nove vãos de 5,50 metros – faixas de “A” até ”I”);

Tipo 6 – 18x55m (dez vãos de 5,50 metros – faixas de “A” até ”J”).

b. Altura (pé-direito): 5 metros;

c. Abertura laterais da edificações: 1:1, 2:1, 6:1 e faces abertas.

3.2_2ª Etapa - Concepção estrutural

Foram adotadas as seguintes concepções estruturais:

a. Treliças: isostática, tipo “Howe” (inclinação de 10º), considerando a continuidade das

barras dos banzos (superior/inferior), enquanto as barras internas

(diagonais/montantes), articuladas em suas extremidades, nas barras dos banzos; vãos

livres de 8, 10, 12, 14, 16 e 18 metros.

b. Terças retangulares: viga isostática (em relação ao eixo “x”), apoiada sobre os nós das

treliças; viga hiperestática (em relação ao eixo “y”), com apoios de extremidade sobre

os nós das treliças e, apoio interno, dado através de linhas de corrente (tirantes

metálicos), locadas no meio do vão;

c. Sistema de contraventamento: plano do banzo superior – compostas pelas terças e

cabos de aço (com esticadores) dispostos em “X”; plano do banzo inferior - composto

por vigas “T” (mesa superior – 2,5x15cm; alma – 2,5x15cm) travadas

transversalmente no ponto médio (peça de 5x6cm), fixadas pelas suas extremidades

nos nós do banzo inferior e, posicionadas nos vãos da seguinte forma:

Tipo 1 – faixas “A”, “C”, ”E”;

Tipo 2 – faixas “A”, “C”, “D”, ”F”;

Tipo 3 – faixas “A”, “D”, “G”;

Tipo 4 – faixas “A”, “D”, “E”, ”H”;

Tipo 5 – faixas “A”, “D”, “F”, ”I”;

Tipo 6 – faixas “A”, “D”, “G”, ”J”. (Figura 1)

Como exemplo de sistema de contraventamento conforme definido acima, tem-se:

Figura 1 – Planta esquemática das faixas contraventadas para o vão de 18 metros



3.3_3ª Etapa - Ações e carregamentos na estrutura

Foram consideradas ações permanentes (estruturais e não estruturais) e variáveis (vento).

Para a determinação das ações permanentes (estrutural e não estrutural) foram empregadas as

normas ABNT NBR 7190:1997 e ABNT NBR 6120:1980. Foram consideradas as seguintes

ações permanentes estruturais: barras da treliça (vãos: 8 e 10 metros - classe de resistência

C20; vãos: 12, 14, 16 e 18 metros - classe de resistência C30); terças (classe de resistência

C30); ligações (3% de acréscimo sobre o peso próprio estrutural) e sistema de

contraventamento (classe de resistência C20). A ação permanente não estrutural considerada

foi o telhado de fibrocimento com peso próprio igual a 0,20 kN/m².

Quanto às ações variáveis atuantes, devidas ao vento, adotaram-se as prescrições contidas

ABNT NBR 6123:1988, considerando que a edificação em estudo esteja localizada nas

regiões de velocidade básica do vento (Vo) igual a 30m/s.

As combinações de ações (carregamento) foram realizadas com base nas recomendações da

ABNT NBR 8681:2003 e ABNT NBR 7190:1997, com as seguintes combinações: Estado

Limite Último (últimas normais) e Estado Limite de Serviço (longa duração).

Com auxílio do software Ftool, foram calculados os esforços internos nas barras das treliças

(esforços normais de tração e compressão) nas terças (esforço cortante e momento fletor),

bem como os deslocamentos das estruturas.

3.4_4ª Etapa - Dimensionamento e verificação

Para o dimensionamento e análise de estabilidade dos elementos estruturais do sistema de

contraventamento e da treliça (banzos, montantes e diagonais), foram consideradas as

situações de tração e compressão paralela às fibras (peça curta, medianamente esbelta e

esbelta) e, para as terças, foi considerada a situação de flexão simples oblíqua. Quanto às

ligações, levou-se consideração a flexão no pino e o embutimento (paralelo; normal e

inclinado às fibras da madeira). Para tais procedimentos, adotou-se o Estado Limite Último,

considerando as prescrições da ABNT NBR 7190:1997 e da ABNT NBR 8681:2003.

Quanto às verificações dos deslocamentos verticais (flechas) e das vibrações, foram



calculadas com base no Estado Limite de Utilização (Serviço), com respaldo da ABNT NBR

7190:1997 e da ABNT NBR 8681:2003.

3.5_5ª Etapa - Quantificação dos materiais

Por fim, foi determinado o consumo total de madeira (treliça, terças e contraventamento) para

todos os casos estudados e, representados através da relação “m³madeira/m²área”. Para facilitar a

quantificação e comparação dos dados, organizou-os em planilhas (tabelas e gráficos).

4_RESULTADOS E DISCUSSÃO

4.1_Análise do deslocamento

A verificação da segurança em relação ao limite de deformação é dada pela relação L/200,

demonstrado pela Figura 2. Para todos os casos segundo a normativa ABNT NBR 7190:1997,

as flechas, soma das parcelas devidas à carga permanente e à acidental, passaram com bom

desempenho, como evidenciado na Tabela 2.

Figura 2 – Representação da deformação da treliça tipo Howe (8 metros)

Tabela 2 – Relação das flechas para cada vão

Vão Flecha limite Flecha

(m) (cm) (cm)

8 4,00 2,60

10 5,00 4,21

12 6,00 4,22

14 7,00 5,73

16 8,00 5,67

18 9,00 7,27

4.2_Análise do volume de madeira

Nas Tabelas 3 a 6 e Figuras 3 a 7, constam os volumes de madeira por abertura e por vãos,

considerando o somatório do volume de treliças, terças e o sistema de contraventamento.

Tabela 3 – Volume (m³) Aberto



Vão

(m)

Treliça

(m³)

Terça

(m³)

Contraventamento

(m³)

Total

(m³)

8 1,11 2,23 0,94 4,28

10 2,05 2,54 1,61 6,20

12 2,54 3,23 1,22 7,00

14 3,62 3,52 1,98 9,13

16 5,04 3,76 2,34 11,14

18 6,97 4,18 2,36 13,51

Figura 3 – Relação de abertura - Aberto

Tabela 4 – Volume (m³) 6:1

Vão

(m)

Treliça

(m³)

Terça

(m³)

Contraventamento

(m³)

Total

(m³)

8 1,13 1,76 0,94 3,83

10 1,77 2,05 1,61 5,42

12 2,54 2,62 1,22 6,38

14 3,55 3,17 1,98 8,70

16 5,19 3,37 2,34 10,90

18 7,05 3,74 2,36 13,15

Figura 4 – Relação de abertura - 6:1




Vão

(m)

Treliça

(m³)

Terça

(m³)

Contraventamento

(m³)

Total

(m³)

8 1,06 1,87 0,94 3,86

10 1,71 2,05 1,61 5,37

12 2,32 2,62 1,22 6,16

14 3,44 2,82 1,98 8,24

16 5,01 3,17 2,34 10,51

18 6,87 3,52 2,36 12,75



Vão

(m)

Treliça

(m³)

Terça

(m³)

Contraventamento

(m³)

Total

(m³)

8 1,01 1,76 0,94 3,71

10 1,61 2,05 1,61 5,27

12 2,25 2,46 1,22 5,93

14 3,13 2,82 1,98 7,93

16 4,82 3,17 2,34 10,33

18 6,76 3,52 2,36 12,64




Figura 7 – Consumo total de madeira por área

Constatou-se que em todos os casos de abertura, o consumo das terças diminui a medida que

se aumenta o vão, resultados esses, provocados pela ação do vento, além da, geometria das

estruturas. O consumo das estruturas de contraventamento, apresentou-se sempre inferior ao

consumo de terças e treliças. As pequenas alterações identificadas no gráfico do consumo de

contraventamento, se deve a quantidade de zonas contraventadas existentes para cada vão,

como mostrado no item 3.2, bem como a seção transversal. Vale ressaltar que, todos os casos

de aberturas o consumo de treliça aumenta conforme aumenta-se o vão, esse resultado

crescente do consumo de treliça deve-se ao fato que, para vencer vãos maiores são necessárias

peças mais robustas.

Observou-se que o volume de madeira empregada para terças e treliças aumenta conforme

aumenta o vão de abertura. No entanto a terça teve um crescimento semelhante a uma função

de primeira ordem, enquanto a treliça apresentou comportamento similar a uma função de

segunda ordem, apresentando saltos de volumes cada vez maiores. O comportamento do

sistema de contraventamento foi semelhante ao de terças, ou seja, uma função de primeira

ordem, entretanto o vão de 12 metros apresentou valores inferiores, pois a quantidade de

faixas contraventadas para estas edificações são menores como mostrado no item 3.2.

Para os vãos de 8 e 10 metros foram utilizados classe de madeira C20, fato que implicou no

aumento das seções das peças e, consequentemente o consumo de madeira da edificação. E

também devido às proporções das dimensões (h/b), conforme prescrito na ABNT NBR

6123:1988, as incluiu em uma condição diferente das demais.

Apesar de o volume total aumentar progressivamente junto com o vão e devido as dimensões

de projeto que se mantem na proporção de entorno de 1:3, ou seja, sua área aumenta por

consequência. O aumento da área (em planta) foi, proporcionalmente, superior ao acréscimo

do volume total de madeira e, por isso, decresceu o consumo de madeira em relação a área

construída.

Com exceção da condição de cobertura isolada, na abertura 6:1, para todos os casos, resultou



em um maior consumo.

Para todos os vãos observou-se que a condição de coberturas isoladas obteve maior consumo

de madeira em relação as demais. Isto se deve ao fato de os coeficientes de pressão serem

mais elevados, tornando a estrutura mais carregada e, logo, com seções transversais mais

robustas.

Como informação adicional, após consultar profissionais técnicos (carpinteiros) e madeireiras

da região, foi possível observar que o consumo médio de madeira em relação a área

construída (em planta) é de aproximadamente 0,025 a 0,030 m³madeira/m²área. Tal informação

refere-se a edificações de planta retangular, empregando estrutura isostática triangular tipo

“Howe”, para vãos até 16m.

5_CONCLUSÕES

Após a elaboração deste trabalho, conclui-se que:

a) A viabilidade técnica das madeiras não convencionais (cl. de resist.: C20 e C30) foi

comprovada através da elaboração de projetos bem concebida, conforme prescrições

normativas vigentes. Tal fato permitirá a comercialização das referidas espécies,

agregando valor às mesmas e, consequentemente, reduzirá pressão do uso sobre as

espécies tradicionais;

b) O esquema estrutural adotado (treliça triangular - barracões de planta retangular) para

os vãos estudados (8m a 18m) mostrou-se mais adequado, gerando consumo em torno

de 0,0123 a 0,0194 m³madeira / m²área, ou seja, aproximadamente 40% inferior ao

praticado;

c) Houve aumento considerável do consumo de madeira para os vãos de oito e dez

metros, em relação aos demais casos. Isso ocorreu devido as considerações e

configurações iniciais de projeto e a classe de resistência da treliça ser inferior a

utilizada para as demais estruturas, logo, implicou no emprego de peças com seções

transversais maiores.

d) O esquema estrutural e o vão adotado para as terças (5,50 metros), mostrou-se,

extremamente, vantajoso, se comparado com o processo atual empregado no meio

técnico (espaçamento entre treliças de 2,5 a 3,5m). Tal fato reduzirá, em torno de 50%,

o custo de insumos dos pilares e estruturas de fundação;

e) O consumo de madeira do sistema de contraventamento é em torno de 20 a 30% se

comparado com o volume total e, tal informação, é de extrema relevância, pois mostra

a importância do mesmo na segurança estrutural. Vale ressaltar que, em geral, as

estruturas comumente executadas, não possui contraventamento ou está executado de

forma errônea;

f) Para todos os vãos estudados (8m a 18m), a relação entre aberturas da edificação gera

valores diferenciados no consumo de madeira e, sendo assim, sugere-se, sempre que

possível, o emprego da relação entre aberturas, igual a 1:1.



6_AGRADECIMENTOS

Agradeço primeiramente à Deus, pois sem Ele não conseguiria superar todas as dificuldades

do caminho e nada disso seria possível.

Aos meus familiares, pois são minha inspiração maior, são meus exemplos de vida, meu porto

seguro. Aos meus amigos e colegas, pelo apoio e força ao longo desta jornada.

Ao meu professor e orientador Dr. Roberto Vasconcelos Pinheiro, agradeço pela confiança

depositada neste projeto, pelo conhecimento compartilhado, sobretudo pela paciência e

orientação indispensável para a realização deste trabalho.

À Universidade do Estado de Mato Grosso e а todos os professores por proporcionar о

conhecimento não apenas racional, mas а manifestação de caráter е afetividade da educação

no processo de formação profissional, terão os meus eternos agradecimentos.

7_REFERÊNCIAS

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