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PONTIFCIA UNIVERSIDADE CATLICA DE GOIS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

Habitaes de Madeira

Eduardo BernevidesEriquelton de Souza CustodioJhonatan de FariasMarcos Vinicius BretasThiago Moura de Morais

Trabalho de Estruturas de Madeiras apresentado ao Cursode Engenharia Civil da Pontifcia universidade catlica de Gois como parte dos requisitos necessrios aprovao da disciplina.

Prof.:Antonio Paulo, M.Sc.

GoiniaJunho, 2014SUMRIO

1. INTRODUO..............................................................................32. JUSTIFICATIVA...........................................................................43. OBJETIVOS........................................................................... 4. HISTRICO DO USO DA MADEIRA...........................................4 5. FONTE S DE MATRIA PRIMA (FLORESTAS NATIVAS E PLANTADAS) ..............................................................................45.1. As fontes das madeiras to desejadas so...................................85.2. Situao atual.............................................................................85.2.1. Projetos e Especificao da Madeira............................................85.2.2. Aquisio...................................................................................95.2.3. Uso na Obra...............................................................................95.3. Vantagens e Desvantagens do uso da madeira...........................105.4. Cuidados na construo............................................................105.5. SISTEMAS CONSTRUTIVOS......................................................125.5.1. Sistema construtivo tipo viga-pilar e paredes com encaixe macho e fmea.......................................................................................14 5.5.2. Sistema construtivo tipo plataforma e ballon frame.......................................................................................145.5.3. Madeira Rolia..........................................................................145.5.4. Tbuas com mata juntas............................................................156. CONCLUSO.............................................................................16

1. INTRODUO

A madeira um timo material de construo quanto aos aspectos de conforto, plasticidade no projeto, rapidez de montagem e durabilidade. Habitar uma casa de madeira aproxima o homem da natureza, pois a madeira mantm em seu estado final de industrializao, caractersticas como cores, textura e aromas naturais, que podem ser explorados nasdiferentes aplicaes das construes habitacionais. Um pas com tal extenso territorial como o Brasil, possuindo grandes reservas florestais,deveria ter na madeira um material com grande potencial de construo. Entretanto, o numero de construes em madeira pequeno, devido a vrios fatores que vo desde aforte tradio em construes de alvenaria, at a falta de valorizao da madeira, como material de construo, nos cursos de arquitetura e engenharia. O Brasil possui uma forte tradio construtiva em alvenaria de tijolos. Este sistema construtivo foi trazido pelos portugueses na poca da colonizao, utilizando a mo-de-obra escrava para carregar pedras, fabricar tijolos e telhas. O uso da madeira na construo de habitaes se deu fundamentalmente na regio sul e sudeste, onde a matria prima a Araucria ("Pinheiro do Paran") era abundante. A maioria dessas casas eram construdas com tbuas na vertical e mata juntas para eliminar as frestas entre elas . O desconhecimento do mtodo construtivo faz surgir um preconceito com relao s construes em madeira. Este preconceito est fundamentado no uso inadequado da madeira com problemas de secagem, tratamento, projeto, especificaes e outros, aliado ao meio ambiente tropical que acelera a sua deteriorao.

2. JUSTIFICATIVA

A realizao deste trabalho deve se basicamente, para apresentar que a utilizao da madeira para construes de habitaes est caindo em desuso devido atradio construtiva em alvenaria de tijolos e ao fato da grande explorao da matria prima de forma irregular, implicando na elevao do preo, se tornando cada dia mais invivel a utilizao em relao a outros materiais.

3. OBJETIVOS

O objetivo deste trabalho apresentar, as fontes de matrias primas, as formas de extrao da mesma, os mtodos construtivos de acordo com a regio e cultura e a escolha da madeira a ser utilizada no projeto, para observamos as vantagens e desvantagens que o emprego da madeira trs se usada para construo de habitaes.

4. HISTRICO DO USO DA MADEIRA

A preferncia pela madeira desde o inicio da histria da construo e seu uso persistente, inclusive em situaes adversas, parecem indicar que existe uma afinidade especial entre o homem e este material. A aplicao da madeira na construo variou com cada civilizao. Cada clima, terreno e cultura determinaram uma tcnica construtiva diferente no uso da madeira. No oriente, a arquitetura em madeira est associada ao conceito de uma construo leve, capaz de resistir aos terremotos. Na china, os primeiros relatos das tcnicas de construoem madeira, datam do perodo de 960 1270, durante a dinastia Sung. A relevncia de suaarte, esta no fato dos construtores chineses terem documentado atravs de desenhos as tcnicas de construo em madeira. A construo chinesa trabalhava com elementos devigas e pilares com ligaes por encaixes. Suas construes apresentavam uma grandepreciso geomtrica. As imagens a seguir mostra alguns entalhes utilizados.

Entalhes chineses para encontro de canto e junes em tirantes e vigas

As construes em madeira no Japo foram concebidas e inspiradas nas tcnicas chinesas. Os japoneses eram exmios carpinteiros e aperfeioaram as tcnicas construtivas chinesas. Uma caracterstica importante das construes Japonesas sempre foi o respeito natureza. O carpinteiro devia por um lado superar a divida contrada com a natureza e por outro ladocumprir um servio publico. Se fosse cortada uma arvore de 1000 anos sua construodeveria ser projetada para durar 1000 anos. Na Europa destacaram-se as construes em madeira da Noruega e da Finlndia, ondeparedes das casas eram construdas com as toras empilhadas na posio horizontal. Asparedes apresentavam um grande fator de massividade, servindo como isolamento trmico.

Exemplo de casa construdas com toras empilhas na horizontal Aps a revoluo industrial, com o surgimento de novos materiais, como ao e concreto,ocorreu um declnio das construes em madeira. Entretanto, neste perodo, pases comoEstados Unidos e Canad, que possuam grandes reservas de madeira passaram a utilizar casas construdas em madeira em escala industrial. Uma grande mudana no modo deconstruir com madeira surgiu no inicio do sculo XIX, quando se inicia a produo industrial de pregos e as serrarias passam a ser acionadas por mquinas a vapor. Em 1852 surgiu proposta construtiva conhecida como BallonFraming. As construes so construes leves,onde a estrutura da parede uma estrutura portantecom pequenos pilaretes inseridos a cada 60 cm. Esta tcnica foi modificada no final dos anos 60 e inicio 70, quando jovensarquitetos americanos buscavam inovao tecnolgica na construo de habitaes unifamiliares de baixo custo, mas com alto valor arquitetnico. O jovem arquiteto FrankyGehry foi considerado um dos percussores desta tcnica, que recebe o nome de PlatformConstruction. Neste processo no se exige a grande destreza dos carpinteiros de construes tradicionais.Em 1902 o alemo Friedrich Otto Hetzer patenteia o uso de vigas retas em madeira laminada colada e em 1906 patenteia os arcos. Durante a segunda guerra, devido s restries do uso do ao, ocorreu um grande desenvolvimento do uso da madeira laminada na Europa. Aps a segunda guerra mundial ocorreu processo de reflorestamento macio, na Europa, e hoje, a madeira de reflorestamento representa um papel econmico importante para pases como Alemanha, Sua, ustria e Finlndia, que so produtores e exportadores de madeira. Entretanto a retomada das construes em madeira ocorreu somente, por volta de 1970, quando impulsionada por arquitetos renomados como Thomas Herzog da Alemanha, Roland Schweitzer e Pierre Lajus na Frana. Atualmente as construes residenciais em madeira representam 10% das construes na Frana, 20% na Alemanha e 60% na Finlndia. Em 2001 o governo francs e as principais associaes de profissionais da construo civil assinaram um protocolo em que se comprometem a aumentar em 25% o emprego da madeira na indstria da construo civil at 2010. Passando a ocupar 12,5% do mercado da construo. O Brasil possui uma forte tradio de construo em alvenaria de tijolos de barro, trazida pelos portugueses desde a sua colonizao. A construo de madeira foi muito utilizada nas regies sul e sudeste como habitao, onde a matria prima utilizada, o pinho do Paran, era abundante. Entretanto, em 1905, na cidade de Curitiba, o governo proibiu a construo de casas de madeira nas zonas centrais da cidade. Este fato contribui para gerar no meio tcnico brasileiro, o preconceito contra as estruturas em madeira. No perodo de 1950 a 1960, o Paran foi um dos maiores produtores de madeira do mundo, e suas madeiras eram consideradas como uma das melhores. Entretanto, nos anos seguintes, poucos exemplos foram projetados considerando todas as possibilidades deste material. Na cidade de Curitiba, dois projetos referencias em madeira, onde as potencialidades do material foram consideradas, foram s casas dos arquitetos Othelo Lopes filho em 1973 e Osvaldo Navarro Alves em 1977. No perodo entre 1980 2006 destacam-se os trabalhos dos arquitetos Severiano Mario Porto, na regio Amaznica e de Marcos Acayaba, na regio sudeste. O trabalho de Marcos Acayaba, em conjunto com o engenheiro Hlio Olga, demonstra uma arquitetura onde a madeira aplicada com toda a sua potencialidade. Trabalhada como um sistema pr-fabricado, industrializado, prima por manter a identidade de ser um projeto mpar.

ResidnciaHlio Olga(Marcos Acayaba)

5. FONTE S DE MATRIA PRIMA (FLORESTAS NATIVAS E PLANTADAS)

Nos ltimos dez anos so cada vez mais freqentes as notcias de desmatamentos no territrio nacional para aimplantao de projetos agropecurios, projetos urbansticos, extrativismo vegetal ou explorao mineral, comprovadas atravs de imagens registradas por satlite.Passam a ser fundamentais iniciativas simples, que possam contribuir para minimizar os efeitos deste quadro.Diante da explorao extrativista sem plano de manejo adequado das matas nativas, que retira grandes volumesde apenas algumas espcies definidas pelo mercado, a floresta no consegue se recompor naturalmente na mesmavelocidade.

5.1. As fontes das madeiras to desejadas so:

Florestas plantadas: que se destinam a produzir matria-prima para as indstrias de madeira serrada,painis base de madeira e mveis, cuja implantao, manuteno e explorao seguem projetos previamente aprovados pelo IBAMA.

Florestas nativas: que so exploradas para atender ao mercado de madeiras de duas formas:

a) Por meio de manejo florestal: atravs da exploraoplanejada e controlada da mata nativa.

b) Por meio de explorao extrativista: explorando comercialmente apenas as espcies com valor de mercado, sem projetos de manejo.

5.2. Situao atual

Oitenta por cento da produo de madeira da Amaznia destinada ao mercado interno brasileiro, sendo que o Estado de So Paulo o maior consumidor (20% da produo total). Outros Estados da Federao engrossam essa necessidade, que tende a aumentar. A oferta de matria-prima centraliza-se principalmente em poucas espcies, exercendo uma presso muito grande sobre as florestas nativas. Diante deste quadro so recomendveis as seguintes prticas:

5.2.1. Projetos e Especificao da Madeira

a) Ao projetar e especificar o tipo da madeira a ser utilizada, importante que sejam consideradas as caractersticas das peas a serem detalhadas, evitando excesso de cortes e emendas. Procure adequar o projeto s medidas das peas disponveis no mercado.

b) Para a especificao do tipo da madeira, consulte algum manual para a escolha das espcies que mais se adquam a seu projeto.

5.2.2. Aquisio

a) Adquirir madeira somente de empresas que possam comprovar a origem da mesma, seja atravs de certificao legal ou de um plano de manejo aprovado pelo IBAMA, com a apresentao de:

Nota Fiscal Documentos de Transporte - IBAMA

b) No recorrer somente a espcies tradicionais, buscando em manuais alternativas, com as mesmas caractersticas tcnicas, entre as madeiras de reflorestamento e mesmo de outras espcies de mata nativa, porm que no estejam, no momento, sob presso de explorao, desta forma agregando valor econmico a espcies pouco conhecidas.

5.2.3. Uso na Obra

a) Procure utilizar as peas de acordo com o projeto e, na falta deste, de forma a evitar perdas com cortes desnecessrios.

b) Verificar a possibilidade do reuso das peas, ou seja, utilizar uma mesma pea mais de uma vez, dando lhe uma sobrevida, o que significa economia de dinheiro e matria-prima

5.3. Vantagens e Desvantagens do uso da madeira

Muito se discute ainda hoje sobre o uso ou no de habitaes de madeiras, e esse questionamento se baseia muito na base das vantagens e desvantagens da madeira que no caso so:

a) Vantagens:

Primeiramente na obra visamos o gasto com a construo e nesse quesito a madeira d ao dono da construo uma possibilidade de poupar quantias surpreendentes de dinheiro, a escolha de uma casa de madeira pode poupar facilmente de 20 % a 30 % no oramento.

O tempo de construo de uma casa de madeira sempre ser inferior ao necessrio para fazer uma construo com alvenaria tradicional, se pretende construir o mais rpido possvel use a opo da madeira pois a construo demora poucos meses dependendo do tamanho da sua casa, com tempo estimado de pouco meses, cerca de 1/3 do tempo de construo com alvenaria tradicional.

O isolamento excelente na parte trmica, o uso da madeira contribui para controlar naturalmente as temperaturas sentidas no interior da casa, tornando assim nem muito fria nem muito quente durante o ano.

Outra vantagem percebida a durabilidade, ao contrrio do que pensa a maioria das pessoas as casas de madeira no so mais frgeis do que as construdas com outros materiais do mercado, a prova disso existncia de casas com uma durabilidade de 100 anos e algumas na Srvia de at 400 anos, quando construda com madeira de boa qualidade, respeitando os testes exigidos, tendo bom resultados as casas no apresentaram problemas de durabilidade

Ao contrrio daquilo que muitos podero pensar, a manuteno de uma boa casa de madeira est longe de ser complicada, podendo at, sem grande dificuldade, ser executada pelos prprios moradores. Uma simples renovao das camadas protetoras de verniz dever ser o nico procedimento necessrio a uma adequada manuteno da sua casa. E o melhor disto tudo que tal processo s precisar ser efetuado, em mdia, de 5 em 5 anos para o exterior da casa, e de 15 em 15 para o interior.

Outros pontos para se pensar sobre a madeira nas vantagens so em funo do peso da edificao, as fundaes ou alicerces so bem mais simples; Em funo de um planejamento e projeto da obra todos os componentes podem chegar pr-fabricados, reduzindo os tradicionais desperdcios; As instalaes eltricas e hidrulicas podem ser muito mais simples e de fcil acesso no caso de uma eventual manuteno.

Com relao acstica pode-se afirmar que quanto mais pesado o material melhor o isolamento acstico da edificao. Construes de tbuas de madeira tem um baixo isolamento, sendo possvel solucionar este problema utilizando-se paredes duplas ou paredes duplas com conectores metlicos, sendo que esta ltima possui um melhor isolamento acstico do que paredes de tijolos e de concreto.A madeira 12 vezes mais isolante que o beto, a madeira 350 vezes mais isolante que o ao, e 1 550 vezes mais isolante que o alumnio.

A madeira tem uma boa resistncia ao fogo, muito pouca dilatao trmica (1/3 da dilatao do ao ou do cimento); Contraria ideia existente pela maioria da populao, a madeira resiste melhor ao fogo que os outros materiais de construo.

b) Desvantagens:

O primeiro ponto a se destacar a secagem, so precisos cerca de 3 anos aps a construo para uma casa de madeira secar e atingir o seu equilbrio de umidade. A secagem pode originar rachas.

O rudo um incomodo em casas de madeira, pois ela tem a capacidade de emitir rudos desconfortveis, e outro problema que sofre as habitaes de madeiras de inchar e causar problemas ao abrir e fechar portas, mas isso tambm ocorre em casas de alvenaria convencional, pois os portais geralmente so de madeiras.

5.4. Cuidados na construo

A primeira coisa a se fazer escolher o tipo de madeira, hoje no mercado temos madeiras nobres disponveis, como a maaranduba, o ip, jatob, aroeira e tantas outras. Se a sua inteno for encontr-las por um preo abaixo do pedido, uma boa alternativa optar pelo uso de eucalipto, que reflorestado, mas que conserva seu status de material nobre, em funo do tratamento que recebe que retira o cupim e enrijece a madeira.

Escolhido o tipo de madeira que ser utilizado, hora de pensar na estrutura da casa, a madeira pode ser aplicada em paredes e telhados, nos acabamentos da casa, em forma de forros, pisos, em portas e janelas, etc., um cuidado para quem pensa em construir a casa inteira em madeira com o tempo, pois, tende a apodrecer e comprometer a estrutura da casa, uma vez que funciona como esponja, absorvendo grande parte da gua que circular por reas molhadas. Alm disso, o cupim tambm representa ameaa quem deseja construir sua casa toda em madeira. Para evitar que esses parasitas acabem com as paredes, portas e afins, preciso realizar um tratamento qumico de solo, ao redor de toda a casa, o que garante uma mdia de cinco anos sem qualquer incmodo com cupim. Se a madeira, antes da aquisio, apresentar aspectos midos, evite sua compra, pois, sinal de que ela no passou por um processo de secagem, o que acarretaria no aparecimento dos problemas, relacionados com a gua.

Falando em cuidados na aquisio de madeiras, lembramos que existem madeiras para cada tipo de necessidade, no caso de estrutura da casa recomenda-se a maaranduba, devido a sua alta resistncia. Para os mveis, o pau-ferro o ideal, por possuir cor profundamente escura. J a peroba-rosa, angelim pedra vermelha a mais indicada para a construo de telhados. O ip tambm e muito prtico e recomendado, na construo de uma casa, sendo que o amarelo pode ser utilizado na fabricao de portas, janelas e escadas, enquanto o roxo mais usado para pisos, paredes, mveis e estruturas.

5.5. SISTEMAS CONSTRUTIVOS

5.5.1. Sistema construtivo tipo viga-pilar e paredes com encaixe macho e fmea

Como o prprio nome j define a estrutura independente da vedao, ou seja, as paredes tem a funo de vedar e os pilares e vigas tem funo estrutural. Os pilares de madeiras podem ser fixados na fundao por meio de parafusos metlicos e escorados. Na fase subseqente as pranchas de parede so encaixadas nos montantes (pilares) que possuem rasgos. A simples colocao das paredes tem a funo de travar a edificao. A proposta deste sistema poder utilizar madeira com elevados teores de umidade, por este motivo h um rasgo na face inferior das vigas onde devem ser encaixadas as pranchas de paredes para evitar a abertura de frestas em funo da variao do volume da madeira seca e mida. A estrutura do telhado convencional, podendo ser construdo com teras, caibros ou dependendo do vo tesouras e trelias espaciais.

5.5.2. Sistema construtivo tipo plataforma e ballon frame

Este considerado um sistema leve de construo. Ao contrrio do sistema viga-pilar as paredes e a Plataforma de piso tem a funo no s de vedao, mas tambm estrutural. Aproximadamente 70% das construes residenciais nos EUA e Canad usam este mtodo. Consiste numa trama estrutural com p direito duplo, espaados de 40 cm a 60 cm (no caso de edificaes de dois pavimentos) a estrutura do piso apoiada sobre vigas mestras.

5.5.3. Madeira Rolia

Sistema construtivo mais utilizado pelos imigrantes poloneses no inicio do sculo XX, utiliza madeira rolia com encaixes entre as toras.

5.5.4. Tbuas com mata juntas

Este sistema utilizado para casas populares. Geralmente o tipo de madeira aplicada em paredes, assoalhos, forro, portas, rodaps, caibros o Pinus Ellioti. Para estrutura utiliza-se geralmente vigotes de 2"x 3", as paredes so de tbua de 1"x 12" com altura varivel colocadas lado a lado e vedadas com mata junta (sarrafos de " x 2" ). Deve-se observar que nesse sistema pode ocorrer o uso inadequado de espcies de madeira no tratada que possuem baixa resistncia aos agentes biodegradantes.

6. CONCLUSO

No Brasil, a tecnologia das construes em madeira, muita vezes, foi perdida junto com os mestres carpinteiros que vieram da Itlia, de Portugal, etc... O domnio das tcnicas construtivas em madeira serve de instrumentos para a preservao e expanso de nossas florestas. Em geral as construes em madeira no so consideradas como durveis, gerando uma dificuldade para a comercializao das construes feitas com este material. Novamente o domnio da tecnologia determina projetos em madeira, onde a durabilidade das construes so relatadas em mais de 100 anos, como em casas encontradas nos Estados Unidos. No Brasil, deve-se desenvolver a indstria de componentes e de produtos florestais, para que ocorra um salto de qualidade na construo e ainda procurar incentivar a criao e valorizao das escolas tcnicas ligadas ao oficio da carpintaria.O uso de madeira certificada pode ser uma forma de preservao e ampliao da vida de nossas florestas nativas, pois impede de certa forma que as florestas sejam desmatadas de forma predatria para o plantio de soja ou para a agropecuria. As vantagens so muitas e merecem ser bem ponderadas,claro que, como tudo na vida, as desvantagens continuam bem presentes pelo os pensamentos das pessoas, mas sendo uma delas a menor resistncia destas casas a determinadas catstrofes climatricas, como o caso de cheias. Ainda assim, todos os benefcios que podero ser retirados da realizao e da compra duma casa de madeira so mais do que razo para uma avaliao cuidadosa da possibilidade de compra da mesma.