ESTRUTURA DE MADEIRA

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ESTRUTURA DE MADEIRA
1. Proteção e Tratamento da Madeira
· Proteção: A proteção da madeira visa prevenir a deterioração causada por fatores ambientais e biológicos, como umidade, fungos e insetos. Segundo as normas, a madeira exposta à umidade deve ser tratada quimicamente para garantir a durabilidade. Em ambientes externos, é recomendado aplicar vernizes hidrofóbicos, óleos e substâncias biocidas, que criam uma camada de proteção e dificultam a absorção de água e o crescimento de organismos.
· Tratamento:
Prevenção Natural
A seleção de espécies de madeira naturalmente resistentes e o cuidado com o ambiente de instalação reduzem o risco de ataques de pragas, podendo dispensar o uso de preservativos químicos. Cuidados preventivos incluem:
· Controle de Umidade: Inclinar o terreno ou elevar a construção para evitar acúmulo de água.
· Distanciamento do Solo: Manter apoios de pilares a, no mínimo, 15 cm do piso.
· Drenagem e Vedação: Concreto com pilares embutidos deve ter sistema de drenagem e estar sem fissuras.
· Uso de Produtos Impermeabilizantes: Tintas e impermeabilizantes incolores protegem a madeira contra umidade.
· Ventilação: Manter ventilação adequada entre forro e telhas e usar madeira com durabilidade natural alta.
· Facilidade de Substituição: O projeto deve permitir fácil troca de peças e evitar acúmulo de água.
Tratamento com Preservativos
Preservativos químicos (fungicidas e inseticidas) podem ser hidrossolúveis (como CCA e CCB) ou oleossolúveis (como o creosoto). Métodos de aplicação incluem:
1. Tratamento com Pressão (Autoclave)
· Processo: Esse é o método mais eficaz para a preservação da madeira e é amplamente utilizado industrialmente. A madeira é colocada em um cilindro de aço hermeticamente fechado, onde passa por um ciclo de vácuo e pressão. Primeiro, um vácuo inicial remove o ar e a umidade da madeira. Em seguida, uma solução preservativa é injetada sob alta pressão, o que permite a penetração do produto em toda a estrutura celular, especialmente no alburno, onde a madeira é mais vulnerável. Após a pressão ser liberada, um vácuo final retira o excesso do produto da superfície. Esse tratamento é ideal para madeiras expostas a ambientes agressivos, como postes de eletrificação, estacas, pilares e pergolados. Por ser altamente eficaz, ele pode garantir uma durabilidade de até 15 a 20 anos.
2. Substituição da Seiva
· Processo: essa técnica é usada para peças roliça recém-cortadas. Após o corte, a madeira é descascada e colocada verticalmente com a base submersa em um tambor contendo uma solução preservativa hidrossolúvel (solúvel em água), no máximo em 24 horas após a abate da árvore. A seiva é removida por capilaridade e substituída pela solução preservativa. Esse método é simples e de baixo custo, o processo tem duração de 3 a 4 dias sendo amplamente usado em áreas rurais para postes, moirões de cerca e outras peças de madeira que ficam em contato direto com o solo.
3. Banho Quente-Frio
· Processo: Nesse método, a madeira com teor de umidade abaixo de 25% é imersa em um tanque com preservativo quente por cerca de duas horas. Em seguida, a madeira é transferida para um tanque com a solução à temperatura ambiente, onde fica por mais quatro horas. O choque térmico gerado pelo resfriamento cria uma contração do ar no interior da madeira, ajudando o preservativo a penetrar mais profundamente nas células. O método de banho quente-frio é frequentemente utilizado em áreas rurais para peças como postes de cerca e tábuas, pois é de fácil aplicação e baixo custo.
4. Tratamento por Imersão
· Processo: Peças de madeira com teor de umidade inferior a 25% são colocadas em um tanque contendo a solução preservativa e permanecem submersas por um período, que pode variar de minutos a algumas horas, dependendo da necessidade. Esse processo permite uma impregnação superficial do preservativo. Esse tratamento é indicado para tábuas, telhas e outras peças de madeira que ficarão em áreas cobertas e protegidas da chuva, como telhados e estruturas internas.
5. Pincelamento e Aspersão
· Processo: Esse é um tratamento rápido e superficial em que o preservativo é aplicado com pincel, rolo ou pulverizador diretamente sobre a superfície da madeira. É o método mais simples e pode ser feito de forma pontual em áreas específicas. Recomenda-se esse método para peças internas ou em áreas protegidas, como estruturas de telhado e tábuas, onde a madeira não estará exposta diretamente ao ambiente externo. Pode ser usado também para manutenção em locais onde a madeira já sofreu algum desgaste.
2. Dimensões Mínimas
1. Seções transversais mínimas:
· Nas peças principais isoladas, como vigas e barras longitudinais de treliças, a área mínima das seções transversais será de 50 cm2 e a espessura mínima de 5 cm. Nas peças secundárias esses limites reduzem-se respectivamente a 18 cm2 e 2,5 cm.
· Nas peças principais múltiplas, a área mínima da seção transversal de cada elemento componente será de 35 cm2 e a espessura mínima de 2,5 cm. Nas peças secundárias múltiplas esses limites reduzem-se respectivamente a 18 cm2 e 1,8 cm.
2. Espessura mínima das chapas
· A espessura mínima das chapas de aço das ligações será de 9 mm nas pontes e de 6 mm em outros casos.
3. Dimensões mínimas das arruelas
· A NBR 7190:1997 estabelece, que na fixação dos parafusos, devem ser usadas arruelas com diâmetro ou comprimento do lado de pelo menos 3d (d é o diâmetro parafuso) sob a cabeça e a porca (Figura 29).
· As arruelas devem estar em contato total com as peças de madeira. A espessura mínima das arruelas de aço será de 9 mm nas pontes, de 6 mm em outras estruturas, não devendo em caso algum ser inferior a 1/8 do lado, no caso de arruelas quadradas, ou do diâmetro, no caso de arruelas circulares. A área útil mínima das arruelas deve ser tal que permita utilizar todo o esforço de tração admissível no parafuso, sem exceder a resistência à compressão normal da madeira.
4. Diâmetros mínimos de pinos e cavilhas
· O diâmetro dos pregos estruturais deve ser de 3 mm, respeitando a resistência característica de escoamento fyk = 600 MPa, enquanto que o dos parafusos estruturais deve ser de 10 mm, respeitando a resistência característica de escoamento fyk = 240 MPa. As cavilhas estruturais são admitidas somente com diâmetros de 16, 18 e 20 mm.
3. Conexões
1. Ligações por contato 
· As ligações por penetração se caracterizam pela utilização de elementos de ligação. As forças transmitidas de uma peça para outra convergem geralmente para uma pequena área (parafusos, anéis, etc.).
· As ligações por aderência são estabelecidas por meio de uma fina película de adesivo. Os esforços são absorvidos por superfícies relativamente grandes formadas pelas áreas ligadas pelo adesivo.
· Para a execução das ligações em estruturas de madeira, os principais tipos de dispositivos utilizados são: Pinos metálicos (prego e parafuso), Cavilhas (pinos de madeira torneados), Conectores (chapas com dentes estampados e anéis metálicos), Adesivo (cola).
4. Entalhes
· Emenda de Topo: Une extremidades de duas peças alinhadas pelo topo. Usada para alongar peças, mas é menos resistente, por isso é reforçada com colagem ou elementos metálicos (como placas e parafusos).
· Emenda Diagonal: Realizada em um ângulo para unir peças que formam uma estrutura em "V" ou ângulo. Comum em treliças e esquadrias, proporcionando boa resistência ao cisalhamento.
· Emenda Dentada (Finger Joint): Consiste em cortes intercalados em forma de "dentes" nas extremidades das peças. Esse tipo de emenda, que é colado, oferece boa resistência e é usado para criar peças mais longas ou para madeira engenheirada.
· Emenda por Entalhes Múltiplos: Realiza cortes ou entalhes em diversas partes das extremidades das peças, permitindo um encaixe firme e estável. Usada em construções que exigem maior resistência e rigidez, como em vigas e estruturas de cobertura.
5. Umidade
· Influência do Teor de Umidade: A madeira é sensível à umidade e tende a expandir ou contrair em resposta às variações no ambiente. Um teor deumidade ideal para construções é 12%, o que previne problemas de deformação.
· Secagem para Estabilidade Dimensional: A secagem, natural ou em estufa, reduz a umidade, mantendo a madeira estável e resistente. A madeira verde (com alta umidade) deve ser evitada, pois tende a encolher e rachar à medida que seca.
· Classes de Umidade: Em estruturas externas ou internas, a umidade relativa do ambiente influencia a escolha do tipo de madeira e seu teor de umidade. Madeiras com umidade controlada são mais estáveis e menos suscetíveis a ataques biológicos
6. Vantagens e Desvantagens da Madeira
· Vantagens:
· Renovabilidade e Sustentabilidade: Madeira é um recurso renovável e com baixo impacto ambiental se extraída de forma sustentável. Ela sequestra carbono, contribuindo para a redução das emissões de gases de efeito estufa.
· Alta Resistência por Peso: A madeira tem uma excelente relação resistência/peso, o que permite construir estruturas robustas sem sobrecarregar a fundação.
· Facilidade de Manuseio: A madeira é de fácil corte e ajuste, permitindo flexibilidade no projeto e rapidez na execução.
· Desvantagens:
· Vulnerabilidade a Fatores Externos: Madeira é suscetível a umidade, fungos e cupins. Sem tratamento, tem durabilidade limitada.
· Deformação e Movimentação: A madeira pode expandir e contrair com mudanças de umidade, o que requer cuidados extras no projeto para evitar problemas estruturais.
· Necessidade de Manutenção: Madeiras expostas devem ser protegidas com vernizes e produtos adequados, além de manutenção periódica
7. Procedimentos Executivos
· Seleção e Corte das Peças: A madeira é selecionada conforme as especificações do projeto, levando em conta a resistência e o teor de umidade ideal. As peças são então cortadas com precisão para garantir um encaixe adequado durante a montagem.
· Tratamento e Preservação: Dependendo do uso e da exposição, a madeira é tratada para evitar danos causados por umidade, insetos e fungos. Esse tratamento pode ser por pressão (autoclave), substituição de seiva, ou com produtos de aplicação superficial, como vernizes e impermeabilizantes.
· Execução das Emendas e Encaixes: As emendas são preparadas para unir as peças de acordo com o projeto. Para isso, são feitos entalhes, encaixes ou emendas coladas, além do uso de parafusos, pregos ou chapas metálicas, conforme necessário.
· Armazenamento e Transporte: Antes da montagem, as peças devem ser armazenadas em local seco e ventilado para evitar deformações e absorção de umidade. O transporte deve ser cuidadoso, evitando danos aos encaixes e superfícies.
· Montagem e Fixação: Durante a montagem, cada peça é posicionada e fixada conforme o projeto estrutural. Os encaixes devem ser feitos com precisão, e o uso de elementos de fixação (pregos, parafusos) deve seguir as especificações para garantir estabilidade.
· Inspeção e Ajustes Finais: Após a montagem, a estrutura é inspecionada para verificar o alinhamento, estabilidade e qualidade das conexões. Eventuais ajustes são feitos para corrigir pequenos desalinhamentos ou garantir um acabamento adequado.
· Acabamento e Manutenção Preventiva: Para proteger a madeira exposta e garantir durabilidade, são aplicados acabamentos como vernizes ou stains. Em áreas externas, a manutenção periódica é essencial para prolongar a vida útil da estrutura.
8. Nomenclatura de Peças em Estruturas de Coberta
· Principais Peças:
· Ripa: Peça longitudinal fina que sustenta as telhas e é fixada sobre os caibros. 
· Caibro: Elemento intermediário entre as terças e as ripas, posicionado perpendicularmente às ripas, e ajuda a distribuir o peso das telhas.
· Terça: Viga horizontal que apoia os caibros, conectando-se às vigas de sustentação principais.
· Frechal: Peça que fica no perímetro das paredes e sustenta as terças nos extremos, transferindo cargas para a estrutura inferior.
· Espigão e Rincão: Usados para reforçar os ângulos do telhado onde duas águas se encontram, como nas junções inclinadas.
· Tesoura: Estrutura triangular feita para dar suporte ao telhado, composta por peças chamadas de banzos (superior e inferior) e montantes verticais ou inclinados, que garantem estabilidade e suportam as cargas da cobertura​.
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