quarta-feira, 28 de fevereiro de 2007

Edmundo Callia (Parte 1) - Estrutura Lamelar

Obra : Armazém de Açúcar em Piracicaba - São Paulo
Vão Livre : 37,10m
Cálculo Estrutural : Edmundo Callia

Apresento o estudo de estruturas lamelares, tipo largamente usado na Europa para halls de exposições.
Esta estrutura, bastante divulgada depois de 1920, pouco evoluiu nos últimos anos, sendo por isso pouco conhecida em seus detalhes.
Por outro lado não se pode omiti-la, porque muitos telhados, tanto na Alemanha como em outros países, foram feitos com o sistema lamelar. O aspecto majestoso e sóbrio das mesmas, convida nossos engenheiros ao seu uso em suas obras, para cobertura de pavilhões industriais e construções de hangares e estabelecimentos agrícolas, abandonando o sistema de tesouras comuns, para introduzir um sistema estético, e até certo ponto lógico.
A estrutura é feita com lamelas padronizadas, ligadas com parafusos, formando uma armação romboidal curvada. Além das lamelas relativamente estreitas e das empenas e frechais, não se necessita de outros materiais, sendo a estrutura bastante econômica no que se concerne ao consumo da madeira.

Texto de : Edmundo Callia



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ESTRUTURA LAMELAR
senha : madeira

terça-feira, 27 de fevereiro de 2007

Julius Natterer (Parte 2) - Expodach in Hanover

Arquiteto : Thomas Herzog

A construção da cobertura do Expo representa um dos maiores trabalhos de construção em madeira do mundo. A cobertura consiste de 10 planos com diferentes camadas de madeira : os escudos (ou conchas) do reforço, as vigas em balanço, o nó de aço central e a construção da torre. A escolha do tipo de construção e os materiais para as unidades individuais da construção dependeram dos respectivos efeitos estruturais, das exigências e das propriedades de cada material.

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segunda-feira, 26 de fevereiro de 2007

Pontes para jardim

Como o próprio nome já diz, uma ponte tem a função de unir dois pontos passando por sobre um curso d´água, permitindo a circulação de pedestres ou até mesmo viaturas. As pontes utilizadas em jardins, além de um belo efeito plástico, também deverão exercer tal função, a fim de que se tenha utilidade num projeto paisagístico. Portanto, normalmente essas pontes deverão transpor espelhos d´água, córregos, riachinhos, piscinas, lagos, etc.

1) Tipos de pontes em jardins :

a) Japonesas : Normalmente a ponte com estilo japonês é arqueada pois forma uma estrutura mais harmônica, dando uma maior sensação de “leveza” à ponte. Em sua grande maioria são construídas em madeira, possuindo guarda-corpos trabalhados em motivos orientais.

b) Passarela : É uma ponte formada por linhas mais retas, às vezes necessitando de alguns degraus na entrada e/ou na saída para vencer obstáculos. Pode-se confeccionar esse tipo de ponte em madeira (com toras roliças ou aparelhadas), em concreto armado, em metal ou até mesmo com estruturas mistas como madeira+metal ou madeira+concreto;

2) Sistemas contrutivos das pontes :

a) Largura : Como largura, as pontes para jardim devem ter, no mínimo 60 centímetros para que uma pessoa possa trafegar sem maiores problemas.

b) Fixação no solo :

I) Na terra : Se o material utilizado na estrutura da ponte é a madeira, deve-se tomar algumas precauções. O ideal é que se utilize uma madeira dura para a estrutura, como o Angelim, Ipê, Peroba Rosa, Itaúba ou Garapeira. Se não for possível, pode-se optar por madeiras tratadas contra apodrecimento como o Eucalipto e o Pinus Autoclavado. Por ficarem em contato com o solo, essas madeiras podem sofrem com a ação de fungos e insetos xilófagos, portanto antes de fixá-las na terra deve-se protegê-las com uma camada de Neutrol (OttoBaumgart) ou o Stain Osmocolor (Montana Química), na parte em contato.Já se o material for o metal, deve-se aplicar uma camada de zarcão e uma tinta eletrostática sobre a estrutura.As pontes de concreto armado podem ser moldadas in loco (com cimbramentos), ou pré moldadas.

- Cava-se uma vala, tipo broca, com uma cavadeira nos pontos onde a ponte será apoiada;- Joga-se uma camada de brita no fundo e apoia-se as bases da ponte sobre a brita;- Após a nivelação da ponte, joga-se concreto nas valas cobrindo a base da ponte;

Uma outra solução mais prática para a fixação sobre a terra é concretar uma tora de madeira (devidamente protegida contra a ação de fungos) de secção retangular onde a ponte vai se apoiar e parafusar as bases da ponte sobre a tora.

II) Sobre contrapiso : Se a ponte for de madeira pode-se apenas parafusar as bases com parafuso e bucha sobre o contrapiso, lembrando sempre de aplicar uma demão de Stain antes na madeira.Se for de metal, fixa-se com parafuso e bucha. As de concreto são moldadas in loco.Nada impede que estas pontes sejam concretadas diretamente no contrapiso de concreto;

c) Pontes arqueadas :

O arco de uma ponte deve ser tal que vença o vão proposto e propicie comodidade para o pedestre ao atravessá-la, sem derrapar ou deslizar.

Como se calcula o ângulo de inclinação de uma ponte em arco ?
O ângulo de inclinação de uma ponte em arco deve variar de 10% a 30%. Um grau de 20%, por exemplo, significa que a cada 1.00m de comprimento a ponte subiu 20cm :

Ex :

Para vencer vãos com alturas maiores, deve-se adotar degraus na entrada e na saída da ponte :

d) Pontes retas :

As pontes retas devem proporcionar ao pedestre uma sensação de segurança ao atravessá-la, sem que haja o efeito da “flambagem” ou seja, sem que a ponte “arqueie” quando a pessoa a atravessa.

Comparação entre uma ponte em arco e uma reta se confeccionadas com a mesma espessura de estrutura, no seu estado limite de utilização :

3) Revestimentos do piso :

Normalmente utiliza-se ripas de madeira para o revestimento das pontes para jardim, como réguas de deck ou pranchas, pregadas ou parafusadas sobre as estruturas.
Há alguns revestimentos alternativos como o aço inoxidável e o alumínio para as pontes de metal, ou até mesmo o cimento queimado e a cerâmica para as de concreto.

4) Guarda-corpos :

Os guarda-corpos devem ser utilizados quando se quer proporcionar maior segurança na travessia da ponte ou mesmo pelo seu belo efeito estético. A utilização desse elemento não é obrigatório, sendo de uso ocasional, podendo ser confeccionado em madeira ou metal.
Há ainda guarda-corpos mistos com madeiras trabalhadas, cordas de navio, cordas de sisal, tirantes de aço, etc.
A altura média de um guarda-corpo pode variar entre 60cm e 1.10m.

Autor : Eng. Alan Dias
Publicado na revista : Casa e Jardim - 24/04/2003

Julius Natterer (Parte 1) - Estádio Altusried

"Só o crescimento do uso da madeira nas construções pode salvar as nossas florestas" - Prof. Julius Natterer

O Professor Julius Natterer é um engenheiro civil alemão, que ministra cursos de estruturas em madeira na Universidade de Lausanne, Suíça. É em seu escritório na Alemanha, em Wiesenfelden, chamado de IEZ Natterer GmbH, que estão localizadas as obras em estruturas de madeira mais importantes do mundo.

Hoje mostrarei um estádio projetado pelo arquiteto Alsturied Mohr, na cidade alemã de Alsturied. Construído em 1999, a construção se constitui de 5 treliças espaciais de madeira roliça variando em diâmetros de 30cm a 50cm e espaçadas em 14m. Tomando-se como base os 3 pontos elas somam 31m, o suficiente para a viga em balanço ser suportada pela base de concreto e o aço puxá-la pra cima. O telhado consiste em vigotas de madeira formando lamelas, onde por cima vão ripas pregadas diagonalmente. Esse tipo de telhado fez com que ele ficasse autoportante e reforçado, e ao mesmo tempo leve, o que déu um ar gracioso à cobertura. Essa estrutura de telhado marcou um estágio em que os engenheiros e arquitetos abriram uma nova visão de como a madeira pode ser utilizada na estrutura. A madeira utilizada é nativa e os carpinteiros que trabalharam na obra também.

sexta-feira, 23 de fevereiro de 2007

ALCOA - Mina de Bauxita (Parte 1)



Obra : Alcoa - Juriti - Pará

Esta é uma obra grandiosa que estamos calculando para a ALCOA.
No caso é o terminal de ônibus do porto. A estrutura é toda espacial e consiste em árvores inerligalas e intertravadas com aberturas para plantas.

A ALCOA pretende construir uma cidade toda de estrutura de madeira no Norte do Brasil para exploração de uma mina de bauxita. Fomos contratados para projetar as estruturas e fazer todos os cálculos estruturais. Isto vem sendo um grande e prazeroso desafio, já que as estruturas são inteiramente exclusivas, requerendo um minucioso trabalho de cálculo e detalhameno estrutural.
Toda a madeira para execução será a Massaranduba e afins, reutilizando espécies que serão retiradas da mata do próprio local de implantação da cidade.

Projeto Arquitetônico : Márcio Mazza Arquitetura
Cálculo e Detalhamento : Callia Estruturas de Madeira

A Madeira: um Material Construtivo Resistente ao Fogo

O fogo é um dos grandes inimigos dos materiais de construção, os quais apresentam reações diferentes a sua ação. Alguns reduzem a seção gradualmente (madeira), perdem a rigidez e a resistência (aço), outros se despedaçam quando expostos a elevadas temperaturas (concreto). Portanto, a combustibilidade, relacionada a madeira, não é o principal critério pelo qual o desempenho ao fogo de uma construção pode ser julgado, afinal, todos os materiais são prejudicados pela exposição ao fogo.
O fogo é uma forma de combustão que ocorre de forma violenta e auto-sustentada. Para que ocorra é necessária a presença simultânea dos seguintes elementos: o calor (faísca, chama, radiação térmica), o combustível (como exemplo, a madeira) e o comburente (oxigênio). Quando estes três elementos se apresentam em um determinado ambiente, sob condições propícias (isto é, reação), surge o fogo.
O conhecimento de que a madeira apresenta boa resistência quando submetida a condições de incêndio é antigo. Mas, apesar de ser um conhecimento comum a todos, não havia provas científicas que atentassem a isto. Por volta do século XX, mais precisamente a partir da década de 1950, os diferentes materiais (tais como o aço, concreto, madeira, entre outros) passaram a ser alvo de investigação na busca do melhor desempenho quando em exposição ao fogo, com base em princípios científicos. Isto resultou em vantagens à madeira, pois assim pôde se comprovar, graças as suas propriedades físicas e mecânicas, que ela apresenta um comportamento diferente dos demais materiais utilizados em construção, comportamento este que lhe é favorável.Como sabemos, a madeira é um material combustível, diferente do aço e do concreto. Tal como os demais combustíveis sólidos, a madeira, em condições normais, não se queima diretamente: ela primeiro se decompõe em gases que, expostos ao calor, se convertem em chamas (figura 1) que, por sua vez, aquecem a madeira ainda não atingida e promovem a liberação de mais gases inflamáveis, alimentando a combustão tal qual um círculo vicioso.

Se observarmos bem, podemos perceber que as chamas ou labaredas de fogo queimam a uma certa distancia da superfície da madeira.

No entanto, peças robustas de madeira, quando expostas ao fogo, formam uma camada superficial de carvão, que age como uma espécie de isolante, impedindo a rápida saída de gases inflamáveis e a propagação de calor para o interior da seção, resultando tanto em um aquecimento quanto uma degradação do material a uma velocidade menor e, assim, colaborando favoravelmente para melhorar a capacidade de sustentação das cargas da edificação (figura 2), devido, em grande parte, a conservação das propriedades físicas da madeira mesmo após ter sido exposta a elevadas temperaturas, pois a alma da seção (ou seja, o que sustenta o elemento estrutural) se mantém fria a apenas uma pequena distância da zona queimada (figura 3).

Vigas de madeira e aço após um incêndio: note que a estrutura em aço se deformou completamente, enquanto que a viga de madeira ainda sustenta sua carga mesmo após o contato com o fogo em altas temperaturas.

Na figura 2 é possível constatar que a madeira submetida a um severo incêndio teve sua seção reduzida, mas não a ponto de eliminar sua capacidade de suportar seu próprio peso e o peso extra das barras de aço, que entraram em colapso devido a temperatura a que foram expostas. Para se ter uma idéia, durante um incêndio, as temperaturas atingem mais do que 1000oC. No entanto, o aço, a 500oC, já perdeu 80% de sua resistência, enquanto que o concreto começa a perder resistência a partir dos 80oC.

Seção de uma viga de madeira laminada colada, exposta ao fogo durante 30 minutos.

Por meio da figura 3, vemos as diferentes partes de uma viga de madeira, classificação importante para o estudo da resistência das estruturas de madeira. A temperatura entre a camada de madeira carbonizada e a madeira aquecida está em torno dos 280oC. Também é importantenotar que esta viga, mesmo após meia hora de exposição, ainda se mantém em bom estado de utilização, podendo ser reaproveitada após a verificação de sua capacidade de carregamento remanescente, bastando remover a superfície de carvão (por motivos estéticos).
Para o estudo da madeira exposta ao fogo, as propriedades térmicas e as propriedades relacionadas a resistência e rigidez são as que mais influenciam seu desempenho. A maioria destas propriedades está relacionada a fatores próprios à madeira, como a densidade, o teor de umidade, a orientação da grã (isto é, a disposição geral das células da madeira em relação ao eixo da peça estrutural), a composição química, a permeabilidade, a condutividade térmica e fatores externos (como as temperaturas de exposição ao fogo, duração da exposição e a ventilação no ambiente).
Fazendo uso destes conhecimentos, podemos avaliar a segurança das estruturas afetadas por um incêndio e prever, com boa precisão em um projeto, o tempo de resistência dos elementos estruturais de uma edificação, possibilitando, por exemplo, que as vítimas de um incêndio sejam retiradas em segurança e que o fogo seja combatido sem que a estrutura desabe e comprometa a segurança de vida da brigada de incêndio ou danifique as edificações vizinhas.

Autora do texto, Bibliografia & Fontes de Pesquisa :
Edna Moura Pinto
- Arquiteta e Doutora em Ciência e Engenharia de Materiais - e-mail: emoura@sc.usp.br
PIGNATTA, V. S.. Estruturas de Aço em situação de Incêndio. São Paulo: Ed. Zigurate. 2001.
PINTO, Edna Moura, CALIL, C.. Estudo da Taxa de Carbonização da Madeira e sua Relação com a Resistência de Peças Estruturais (CD ROM). In: ENCONTRO BRASILEIRO EM MADEIRAS E EM ESTRUTURAS DE MADEIRA (9, 26 a 29 de Julho de 2004). Anais. Cuiabá, Universidade Federal de Mato Grosso. 2004.
PINTO, Edna Moura, CALIL, C.. A taxa de carbonização e a resistência mecânica da madeira exposta ao fogo. In: Revista TechBahia, Salvador. 2004.
PINTO, Edna Moura, INO, A., DIAS, A. A.. Considerations about Fire Protection for Wood Houses: Codes, Brazilians Panorama. In: IX Reunión y Primer Congreso Iberoamericano de Investigacion y Desarrollo en Productos Forestales, Anais. Concepción: Universidade de Bio-Bio. 2000.
PINTO, Edna Moura. Proteção contra incêndio para habitações em madeira. Dissertação de Mestrado: Escola de Engenharias de São Carlos, Departamento de Arquitetura e Urbanismo, Universidade de São Paulo, São Carlos. Página 143. 2001.
SCHAFFER, E. L.. Charring rate of selected woods-transverse to grain. Madison, WI: US Department of agriculture, Forest Products Laboratory. 1967.
WHITE, R. H., DIETENBERG, M. A.. Fire safety, In: FOREST PRODUCTS LABORATORY. Wood handbook - wood as an engineering material. Madison, USDA. Capítulo17, página17. 1999.

quarta-feira, 14 de fevereiro de 2007

Pergolado, Pérgola, Caramanchão em Madeira

Obra : Pergolados executados por Carpintería Estruturas de Madeira
Local : Diversos
Madeiras Utilizadas : Itaúba/Cumarú/Garapeira/Madeiras de demolição 
Características : As madeiras NUNCA encostam em alvenarias e nem no solo, evitando a passagem de água do concreto/solo para a madeira. Isso faz com que as peças sempre tenham secagem rápida, evitando ao máximo o apodrecimento das peças, muitas vezes não necessitando de acabamento algum.

Caso opte por acabamentos utilizamos 2 produtos específicos : ISOLARE (Montana) em madeiras resinosas como Cumarú, Ipê, Itaúba, etc. O ISOLARE evita que a madeira solte resina interna, que muitas vezes mancha a parede ou o piso. Após a aplicação do ISOLARE aplicamos o POLISTEN (Sayerlack), um Stain hidrorrepelente e que protege a madeira contra os raios UV.

As transições das peças são feitas com encaixes de madeiras tradicionais ou com ferragens/cantoneiras metálicas galvanizadas à fogo.

Montagem com equipes especializadas em estruturas de madeira e acompanhamento feito com equipes técnicas de engenheiros.

Todos os pergolados são CALCULADOS estruturalmente para a finalidade à que se propõem de acordo com a norma brasileira de madeira (NBR7190). As peças NUNCA vão envergar!!!

Mais informações mande-me um e-mail : projetos@carpinteria.com.br


Visite também : Espaço Gourmet com Cobertura de Vidro
Visite também : Decks de Madeira


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