tubos de papelão: arquitetura e design

Tubos de Papelão:Arquitetura e Design

Profª. Drª. Gerusa C. Salado

SALADO, Gerusa de Cássia (2014)

Exploração de recursos naturais

Grande quantidade de resíduos gerados

Danos ambientais e degradação do planeta

Necessidade de utilizar resíduos em todos os setores produtivos

Crescimento vertiginoso da população mundial

Incentivo ao consumismo


CONSTRUÇÃO CIVIL

75% dos recursos naturais

40% a 60% dos resíduos sólidos urbanos

(SARTOR e LAMBERTS, 2008)


CELULOSE E PAPEL NO BRASIL

Em 2012:

4º produtor mundial de celulose9º produtor mundial de papel

Produção: 14 milhões de toneladas de papel

Crescimento em 2013: 15%

Reciclagem + 40%

(BRACELPA, março de 2014)


Bobinas de papelreciclado em tiras

Cola à base de

silicato de sódio

Cola à base de PVA

FABRICAÇÃO DOS TUBOS DE PAPELÃO


Enrolamento (formação dos tubos)

Secagem em estufa

Armazenagem


OS TUBOS DE PAPELÃO NA CONSTRUÇÃO CIVIL


Tabuleiro de Ponte – EUA, 1970

Reino Unido, 2000

Inglaterra, 2002


1º Uso, 1986

Shigeru Ban (Prêmio Pritzker 2014)


1º Uso estrutural, 1989


Galeria de arte, 1994


Casa do Arquiteto,1995


Salão de Odawara,1990


Kobe (Japão)


Kaynasli (Turquia)


Bhuj (Índia)


Biblioteca,Japão


Domus,Japão


Pavilhão de Hannover, Alemanha (2000)


MoMA, NY, 2000


Estaleiro naFrança, 2004


Museu Nômade (Nova York)


Escola Chengdu (China)


Estúdio Temporário (Paris)


Pavilhão Vasarely (França)


Pavilhão de Papel (Singapura)


Geodésica Nômade (Holanda)


Ensaios de Absorção de Umidade – NBR 14257

3º dia

7º dia

3º dia 7º dia

02468

101214161820

0 1 2 3 4 5 6 7

Abso

rção

de

Umid

ade

(%)

Dias

Resina A - 1 demão

01234567

ESTUDOS NO BRASIL – IAU-USP

Fonte: Salado, 2011


Ensaios de Resistência à Compressão Simples – NBR 5739

Fonte: Salado, 2006


Ensaios de Resistência à Compressão Simples

Fonte: Salado, 2011


Ensaios de Resistência à Compressão Simples

CPs Φe (mm) Φi (mm) SL (cm2) SB (cm

2) Pmáx (Kgf) fcmáx* (MPa) fcmáx** (MPa)

01 193,3 152,6 108,6 293,3 8427 7,8 2,9

02 193,3 152,7 109,4 293,3 8779 8,0 3,0

03 193,3 152,5 110,1 293,3 8492 7,7 2,9

Média 193,3 152,6 109,4 293,3 8566 7,8 2,9

04 173,5 151,0 57,3 236,3 4282 7,5 1,8

05 173,5 150,9 57, 6 236,3 4357 7,6 1,8

06 173,5 151,0 57,3 236,3 4373 7,6 1,9

Média 173,5 151,0 57,4 236,3 4337 7,6 1,8

07 161,7 152,4 23,0 205,3 1273 5,5 0,6

08 161,8 152,4 23,2 205,5 1190 5,1 0,6

09 161,4 152,1 22,9 204,5 1294 5,7 0,6

Média 161,6 152,3 23,0 205,1 1252 5,4 0,6

Fonte: Salado, 2006


Ensaios de Resistência à Flexão – NBR 14576

Fonte: Salado, 2006


Ensaios de Resistência à Flexão

Fonte: Salado, 2006


Ensaios de Flambagem

Fonte: Salado, 2006



0100200300400500600700800

0 5 10 15 20 25 30 35 40Flecha (mm)

Car

rega

men

to (k

gf)

Fonte: Salado, 2006


CPS 01 02 03 04 05 06 07 08 09

ΦI (mm) 153,4 151,6 152,6 151,0 151,0 151,0 152,8 151,8 152,8

Φe (mm) 194,0 193,0 193,0 174,0 174,0 174,0 162,0 161,0 162,0

e (mm) 20,3 20,7 20,2 11,5 11,5 11,5 4,6 4,6 4,6

l (mm) 2503 2503 2495 2507 2500 2506 2508 2505 2447

SB (cm2) 295,4 292,4 292,4 237,7 237,7 237,7 206,0 203,5 206,0

P* (kgf) 2000 1500 1500 1500 1500 1500 500 500 500

Médias 1666,7 1500 500

L* (mm) 17 11 08 07 10 05 09 07 12

Pmáx (kgf) 7000 6166 6500 3500 3500 3500 1000 1000 1000

Médias 6555,3 3500 1000

Lmáx (mm) 24 20 11 16 23 23 29 16 22

fFL (MPa) 2,4 2,1 2,2 1,5 1,5 1,5 0,5 0,5 0,5

Médias 2,2 1,5 0,5

FL máx (mm) 13 42 53 100 75 73 60 64 95

Médias 36 83 73

DFTS (cm) 137 130 145 92 128 140 100 95 72


Fonte: Salado, 2006


SISTEMA CONSTRUTIVO – PAINEL DE VEDAÇÃO VERTICAL

Fonte: Salado, 2011


FABRICAÇÃO DOS COMPONENTES CONSTRUTIVOS

Peças de ligação

Fonte: Salado, 2011


Painéis


Radier

Fonte: Salado, 2011


Fonte: Salado, 2011


1. Ensaio de resistência à compressão simples em painéis

NBR 8949:1985 – Paredes de alvenaria estrutural – ensaio à compressão simples

Fonte: Salado, 2011


Fonte: Salado, 2011


Resistência à compressão simples em painéis - sem resinaForças aplicadas

(kgf)CP 1 CP 2 Média

1-2 Encur

t. (mm)

Média 1-2

Flecha*

(mm)

Encurtamento (mm) Flech

a (mm)

Encurtamento (mm) Flech

a (mm)1 2 total 1 2 médi

a 1 2 média

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

250 250 500 1,7 0,71 1,21 0,2 1,47 2,3 1,89 0,1 1,55 0,2

500 500 1000 3,14 2,1 2,62 0,3 2,19 3,09 2,64 0,1 2,63 0,2

0 0 0 2,02 1,84 1,93 0,4 2,13 3,07 2,6 0,1 2,27 0,3

500 500 1000 2,65 1,93 2,29 0,3 3,17 3,97 3,57 -0,9 2,93 -0,3

750 750 1500 3,3 2,51 2,91 0,4 4,5 4,34 4,42 -1 3,67 -0,3

1000 1000 2000 4,15 3,23 3,69 0,7 4,1 5 4.6 -1 4,15 -0,2

0 0 0 2,39 2,18 2,29 0,1 3,1 4,36 3,73 -2,4 3,01 -1,2

1000 1000 2000 4,47 3,81 4,14 0,2 4,64 5 4,82 -1,2 4,48 -0,5

1250 1250 2500 5,3 4,55 4,93 0,7 5,42 6,15 5,79 -1,2 5,36 -0,3

1500 1500 3000 6,1 5,53 5,82 1,6 6,3 7,02 6,66 -1 6,24 0,3

1750 1750 3500 6,93 6,72 6,83 3,5 7,25 7,96 7,61 -0,7 7,22 1,4

2000 2000 4000 8,28 7,73 8,01 7 9,67 9,09 9,38 -0,1 8,7 3,5

2250 2250 4500 10,03 9,98 10,01 14,3 10,29 10,56 10,43 1,8 10,22 8,12500 2500 5000** 15,7 17,31 16,51 14,3 12,21 12,98 12,6 7,2 14,56 10,8

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Forç

a to

tal (

kgf)

Encurtamento médio (mm)

Ensaio de Compressão Simples em Painéis

CPs sem resina

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

-2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Forç

a to

tal (

kgf)

Flecha (mm)

Ensaio de Compressão Simples em Painéis

CPs sem resina

Fonte: Salado, 2011


2. Ensaio de impacto de corpo mole

NBR 11675:1990 – Divisórias leves internas moduladas – Verificação da resistência a impactos

NBR 15575:2008 – Edifícios habitacionais de até cinco pavimentos - Desempenho

02 corpos-de-prova

Impacto m (kg) h (m) E (J)

Aplicar um impacto de corpo mole, de acordo com a ABNT NBR 11675, para cada energia

40 0,15 60

40 0,3 120

40 0,45 180

40 0,6 240

40 0,9 360

40 1,2 480

40 1,8 720

40 2,4 960

Fonte: Salado, 2011


Fonte: Salado, 2011


Impacto de corpo mole em painéis - sem resina

m (kg) h (m) E (J)

CP 1 CP 2 Média 1-2Ocorrênciasdh

(mm)dhr

(mm)dh

(mm)dhr

(mm)dh

(mm)dhr

(mm)

40 0,15 60 43 1,9 27 1,7 35 1,8 Não ocorrência de falhas

40 0,3 120 65 6 44 2 55 4 Não ocorrência de falhas

40 0,45 180 89 15 44 4 66,5 9,5 Não ocorrência de falhas

40 0,6 240 117 20 51 3 84 11,5 Falhas localizadas

40 0,9 360 180 26 67 10 123,5 18 Falhas localizadas

40 1,2 480 185 30 73 17 129 23,5 Danos significativos

Fonte: Salado, 2011


3. Ensaio de impacto de corpo duro

NBR 11675:1990 – Divisórias leves internas moduladas – Verificação da resistência a impactos

NBR 15575:2008 – Edifícios habitacionais de até cinco pavimentos - Desempenho

02 corpos-de-prova

Impacto m (kg) h (m) E (J)

Aplicar 10 impactos de corpo duro de grandes dimensões (esfera de aço) para cada energia

1 1 10

1 2 20

1 3 30

Aplicar 10 impactos de corpo duro de pequenas dimensões (esfera de aço) para

cada energia

0,5 0,5 2,5

0,5 0,75 3,75

0,5 1 5

Fonte: Salado, 2011


Fonte: Salado, 2011


Impacto de corpo duro em painéis - sem revestimento

m (kg) h (m) E (J) Impacto

Profundidade (mm)Ocorrências

CP 1 CP 2 média

0,5 0,5 2,5 1 0 0 0 Não ocorrência de falhas

0,5 0,5 2,5 2 0,1 0,2 0,2 Não ocorrência de falhas















0,5 0,75 3,75 7 1,3 0,7 1 Não ocorrência de falhas



0,5 0,75 3,75 10 1,8 2,1 2 Não ocorrência de falhas

0,5 1 5 1 0,2 0 0,1 Não ocorrência de falhas

0,5 1 5 2 0,3 0 0,2 Não ocorrência de falhas

0,5 1 5 3 0,5 0,1 0,3 Não ocorrência de falhas






0,5 1 5 9 2 1 1,5 Não ocorrência de falhas

0,5 1 5 10 2,1 1 1,6 Não ocorrência de falhasFonte: Salado, 2011


ESTUDOS EM ANDAMENTO

Pós-doutorado:

SALADO, Gerusa C. Estudo de resinas para a proteção contra a incidência solar e umidade em painéis de vedação vertical modulares de tubos de papelão.

Iniciação Científica:

BERGANTIN, Rachel. Avaliação dos desempenhos térmico e acústico de painéis modulares de tubos de papelão para vedação vertical.

UEDA, Mariana. Estudo de contribuições e implicações à sustentabilidade ambiental pelo uso de tubos de papelão como elementos de vedação e estrutura na construção civil.


MOBILIÁRIO

Superlimão


Superlimão


Nido Campolongo


OFICINA – PARTE 1: GEODÉSICA

a = 66,30 cmb = 77,30 cm


ETAPAS DA MONTAGEM

Beneficiamento das peças

Confecção das barras


Confecção das barras

Montagem das estrelas


Montagem das estrelas

Montagem da geodésica


OFICINA – PARTE 2: CONFECÇÃO DE MOBILIÁRIO


MUITO OBRIGADA, UFSC!

“O material estrutural não tem que ser forte; até as

estruturas de concreto podem ser facilmente destruídas por

terremotos. A estabilidade de uma construção não depende

da resistência mecânica de seu material.” (BAN, 1997, p.

132).

tubos de papelão: arquitetura e design

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