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CONSTRUÇÃO EM ESTRUTURA DE WOOD FRAME
Carlos Eduardo Neitzke Mendes^1 Vitor Tanno^2 RESUMO A construção em madeira é facilmente adaptável aos estilos de construção tradicionais, contemporâneos e mais futuristas. Suas possibilidades arquitetônicas são ilimitadas. A história demonstrou a força e a durabilidade inerentes aos edifícios de estrutura de madeira. A aplicação das regras de construção convencionais pode ser limitada pelos requisitos do código de construção em uso onde o edifício está sendo construído. As provisões convencionais de construção, conforme encontradas nesta publicação, representam técnicas com histórico de desempenho satisfatório. Hoje, alguns códigos de construção podem exigir uma metodologia de projeto estrutural mais rigorosa do que a associada à construção convencional. Este requisito pode resultar de uma necessidade de melhor desempenho do edifício quando a estrutura é exposta a cargas de vento, sísmica e neve de moderadas a fortes. O objetivo deste trabalho é abordar as regras de construção convencionais como um guia para construtores, mestres de carpintaria, inspetores de construção e estudantes de construção. Palavras-chave: Wood frame; construção; madeira. ABSTRACT The wooden construction is easily adaptable to traditional, contemporary and more futuristic building styles. Its architectural possibilities are limitless. History has demonstrated the strength and durability inherent in timber frame buildings. The application of conventional building rules may be limited by the requirements of the building code in use where the building is being constructed. Conventional construction provisions, as found in this publication, represent techniques with a history of satisfactory performance. Today, some building codes may require a more rigorous structural design methodology than is associated with conventional construction. This requirement may stem from a need for improved building performance when the structure is exposed to moderate to heavy wind, seismic and snow loads. The purpose of this work is to approach conventional building rules as a guide for builders, master carpenters, building inspectors and construction students. Keywords : Wood frame; construction; wood. (^1) Acadêmico(a) do curso de Engenharia Civil da Faculdades Anhanguera Pelotas. (^2) Orientador(a). Docente do curso de Engenharia civil
1 INTRODUÇÃO
A construção em estrutura de madeira é o método predominante de construção de casas e apartamentos nos Estados Unidos, permitindo que esta nação tenha a população mais bem alojada do mundo. Cada vez mais, a moldura de madeira também está sendo usada em edifícios comerciais e industriais. Os edifícios com estrutura de madeira são econômicos para construir, aquecer e resfriar e proporcionam o máximo conforto aos ocupantes. A construção em madeira é facilmente adaptável aos estilos de construção tradicionais, contemporâneos e mais futuristas. Suas possibilidades arquitetônicas são ilimitadas. A história demonstrou a força e a durabilidade inerentes aos edifícios de estrutura de madeira. A aplicação das regras de construção convencionais pode ser limitada pelos requisitos do código de construção em uso onde o edifício está sendo construído. As provisões convencionais de construção, conforme encontradas nesta publicação, representam técnicas com histórico de desempenho satisfatório. Hoje, alguns códigos de construção podem exigir uma metodologia de projeto estrutural mais rigorosa do que a associada à construção convencional. Este requisito pode resultar de uma necessidade de melhor desempenho do edifício quando a estrutura é exposta a cargas de vento, sísmica e neve de moderadas a fortes. O objetivo deste trabalho é abordar as regras de construção convencionais como um guia para construtores, mestres de carpintaria, inspetores de construção e estudantes de construção.
examina as equações NDS em geral e inclui exemplos de projeto que detalham o uso apropriado das equações para elementos estruturais ou sistemas específicos em construções leves com estrutura de madeira. A discussão se concentra principalmente na estrutura com madeira de dimensão tradicional, mas dá alguma consideração aos produtos comuns de madeira de engenharia. Outros métodos de estrutura de madeira, como a construção de postes e vigas, não são abordados explicitamente neste capítulo, embora muitas das informações sejam relevantes (CARVALHO, 2012). No entanto, as considerações do sistema e os fatores do sistema apresentados neste capítulo são relevantes apenas para a construção leve com estrutura de madeira usando madeira dimensional. Independentemente do tipo de elemento estrutural a analisar, o projetista deve primeiro determinar as cargas nominais de projeto. As cargas que atuam em um membro de estrutura ou sistema são geralmente calculadas de acordo com as disposições aplicáveis do código de construção aprovado localmente e padrões de engenharia (CARVALHO, 2012). Embora as tabelas de projeto prescritivas (ou seja, tabelas de amplitude) e auxiliares de projeto semelhantes comumente usados em aplicações residenciais não estejam incluídos aqui, o projetista pode economizar um esforço considerável consultando esses recursos. A maioria dos códigos de construção modelo local, estadual ou nacional, como o Código de Habitação de Uma e Duas Famílias (ICC, 1998), contém disposições prescritivas de projeto e construção para a construção residencial convencional. Auxílios de projeto prescritivos semelhantes e práticas de enquadramento eficientes podem ser encontrados em Cost-Effective Home Building: A Design and Construction Handbook. Em prédios de dois andares com fachada de tijolo ou pedra, a moldura de balão reduz as variações no assentamento da moldura e da alvenaria. Onde as paredes externas são de alvenaria maciça, o balonismo das divisórias internas também reduz as distorções nas aberturas de portas e armários nas paredes transversais. A exigência de pinos mais longos e a dificuldade em
acomodar as práticas atuais de montagem e contenção de fogo reduziram a popularidade desse sistema (CARVALHO, 2012). Pregos, usados sozinhos ou em combinação com âncoras de estrutura metálica e adesivos de construção, são o método mais comum de fixação de painéis de madeira e revestimento de 1 e 2 polegadas. pregos comuns do mesmo diâmetro e são particularmente úteis onde é necessária maior resistência à retirada. As juntas pregadas proporcionam melhor desempenho onde a carga atua em ângulo reto com os pregos (AMERICAN WOOD COUNCIL, 2015). Juntas pregadas com a carga aplicada paralelamente ao prego (na retirada) devem ser evitadas sempre que possível, uma vez que as juntas são mais fracas quando pregadas dessa maneira. A fixação da placa é necessária (como no uso de revestimento de espuma rígida), pregar os pés é o método mais prático de enquadrar vigas e placas (AMERICAN WOOD COUNCIL, 2015). Na pregagem dos pés, os pregos são colocados em um ângulo de 30 graus (aproximadamente) em relação ao pino. Os pinos podem ser pré- perfurados para simplificar esta operação e evitar rachaduras excessivas (ESPÍNDOLA; INO, 2014). No método de armação de tábuas e vigas, vigas de tamanho adequado para suportar as cargas do piso e do telhado são espaçadas em até 2, metros. Pisos e telhados são cobertos com tábuas de 2 polegadas. Estes servem como contrapiso e revestimento do telhado e, onde são usadas tábuas de lingueta e ranhura, proporcionam um piso e teto com acabamento atraente. As extremidades das vigas do piso e do telhado são apoiadas em postes que fornecem o enquadramento da parede. O enquadramento suplementar entre os postes permite a fixação do revestimento da parede e dos tapumes exteriores (ESPÍNDOLA; INO, 2014). A história transmite o fato de que o estuque é um dos mais antigos materiais de construção feitos pelo homem. Já se passaram mais de 2800 anos antes de Cristo, e os egípcios usaram amplamente o gesso para adicionar, por
desempenho atrasado, imprecisão e desperdício de materiais. No equivalente a tecnologia Drywall é uma alternativa sustentável e econômica, uma forma de construção fina e altamente industrializada que substitui a forma convencional limitada feita com base em projetos detalhados e integrados, com a racionalização de seus processos, o que reduz perdas e prazos no trabalho. A base para isso é que esses dados se devem ao fato de São Paulo ser a maior metrópole brasileira e uma das maiores do mundo. Muitas fábricas precisam ser construídas, principalmente edifícios comerciais, e elas usam principalmente placas de gesso para ter uma força de trabalho qualificada (ABRAGESSO, 2017). A norma NBR 13133 (ABNT, 1994) define as paredes divisórias moduladas da seguinte maneira: “Elemento estrutural que separa o interior de um edifício, divide e / ou define o ambiente e se estende do chão ao teto ou teto e consiste em painéis modulares e seus componentes com massa não superior a 60 kg / m². As paredes divisórias em gesso cartonado se encaixam no conceito de subsistema para vedação leve, pois não possuem função estrutural e seu peso varia entre 20 e 45 kg / m², dependendo das características da divisória (LAFARGE GESSO, 1996; PLACO DO BRASIL, sd). A NBR 15575-4 (ABNT, 2013), por outro lado, define o sistema interno e externo de vedação como partes do edifício residencial que restringem verticalmente o edifício e seus arredores, como fachadas e paredes ou divisórias internas. Algumas mudanças ocorreram desde a invenção das placas de gesso, mas de acordo com a definição de placas de gesso de Bauer (2012), as placas são basicamente feitas pressionando gesso com papel reciclado. Por ser um método de construção pré-fabricado, a produtividade pode ser aumentada porque não requer o uso de argamassa, apenas o material de suporte é necessário, tornando-o diferente da alvenaria. Também traz benefícios, como espessura interna reduzida e problemas patológicos reduzidos. Juntas pregadas com a carga aplicada paralelamente ao prego (na retirada) devem ser evitadas sempre que possível, uma vez que as juntas são
mais fracas quando pregadas dessa maneira. A fixação da placa é necessária (como no uso de revestimento de espuma rígida), pregar os pés é o método mais prático de enquadrar vigas e placas (AMERICAN WOOD COUNCIL, 2015). Na pregagem dos pés, os pregos são colocados em um ângulo de 30 graus (aproximadamente) em relação ao pino. Os pinos podem ser pré- perfurados para simplificar esta operação e evitar rachaduras excessivas (ESPÍNDOLA; INO, 2014). Para condições de vento forte, diretrizes prescritivas para projeto e construção podem ser encontradas no Manual de Construção em Estrutura de Madeira para Moradias Unifamiliares e Bifamiliares. O projetista também é incentivado a obter dados de projeto sobre uma variedade de produtos de madeira de engenharia próprios que são adequados para muitas necessidades especiais de projeto na construção residencial. No entanto, esses materiais geralmente não devem ser vistos como simples substitutos “um para um” para estruturas de madeira convencionais e quaisquer requisitos especiais de projeto e construção devem ser cuidadosamente considerados de acordo com a recomendação do fabricante ou os relatórios de avaliação do código aplicável. Com qualquer material de construção ou produto, práticas de construção e instalação sólidas devem ser seguidas para garantir durabilidade e desempenho sem problemas. As áreas de economia no projeto básico e na construção de casas são abordadas em inúmeras publicações. No entanto, economizar em materiais ou usar más práticas de construção na construção da estrutura da casa economiza pouco (AMERICAN WOOD COUNCIL, 2015). Tais práticas podem reduzir a resistência e rigidez da estrutura e dificultar a fixação dos materiais de revestimento e acabamento. Portanto, os detalhes neste documento não pretendem ser mínimos; em vez disso, eles refletem os requisitos para a produção de construções de estrutura de madeira sólidas e de baixa manutenção (AMERICAN WOOD COUNCIL, 2015). A primeira abordagem para obter uma estrutura forte e durável, envolvendo o uso econômico de materiais, é seguir um plano modular básico
plataforma, é prática comum montar a estrutura da parede no chão e inclinar toda a unidade no lugar (ESPÍNDOLA; INO, 2014). Na construção de estrutura de balão, as vigas da parede externa continuam pelo primeiro e segundo andares. As vigas do primeiro andar e as vigas da parede externa se apoiam no peitoril ancorado. As vigas do segundo andar sustentam uma tira de fita mínima de 1 x 4 polegadas, que foi inserida nas bordas internas das vigas da parede externa (CARVALHO, 2012). Em prédios de dois andares com fachada de tijolo ou pedra, a moldura de balão reduz as variações no assentamento da moldura e da alvenaria. Onde as paredes externas são de alvenaria maciça, o balonismo das divisórias internas também reduz as distorções nas aberturas de portas e armários nas paredes transversais. A exigência de pinos mais longos e a dificuldade em acomodar as práticas atuais de montagem e contenção de fogo reduziram a popularidade desse sistema (CARVALHO, 2012). Pregos, usados sozinhos ou em combinação com âncoras de estrutura metálica e adesivos de construção, são o método mais comum de fixação de painéis de madeira e revestimento de 1 e 2 polegadas. pregos comuns do mesmo diâmetro e são particularmente úteis onde é necessária maior resistência à retirada. As juntas pregadas proporcionam melhor desempenho onde a carga atua em ângulo reto com os pregos (AMERICAN WOOD COUNCIL, 2015). Juntas pregadas com a carga aplicada paralelamente ao prego (na retirada) devem ser evitadas sempre que possível, uma vez que as juntas são mais fracas quando pregadas dessa maneira. A fixação da placa é necessária (como no uso de revestimento de espuma rígida), pregar os pés é o método mais prático de enquadrar vigas e placas (AMERICAN WOOD COUNCIL, 2015). Na pregagem dos pés, os pregos são colocados em um ângulo de 30 graus (aproximadamente) em relação ao pino. Os pinos podem ser pré- perfurados para simplificar esta operação e evitar rachaduras excessivas (ESPÍNDOLA; INO, 2014).
No método de armação de tábuas e vigas, vigas de tamanho adequado para suportar as cargas do piso e do telhado são espaçadas em até 2, metros. Pisos e telhados são cobertos com tábuas de 2 polegadas. Estes servem como contrapiso e revestimento do telhado e, onde são usadas tábuas de lingueta e ranhura, proporcionam um piso e teto com acabamento atraente. As extremidades das vigas do piso e do telhado são apoiadas em postes que fornecem o enquadramento da parede. O enquadramento suplementar entre os postes permite a fixação do revestimento da parede e dos tapumes exteriores (ESPÍNDOLA; INO, 2014). Wood frame é vista como uma forma de concluir o projeto de forma mais rápida e fácil, podendo reduzir muito o peso da fundação, que afeta diretamente o projeto. Além disso, deve-se lembrar que reduz a mão de obra necessária, desperdícios e pode ser totalmente reciclado. Por outro lado, a alvenaria é considerada um gerador de resíduos em grande escala, mais lento e requer mais mão de obra por ser mais pesado. Nas situações em que se requer boa resistência mecânica, isolamento e intempéries, são recomendadas estruturas de alvenaria. Por outro lado, o w ood frame pode ser utilizado em ambiente interno sem funções estruturais, sem muita diferença da alvenaria, e quando combinado com lã mineral, pode proporcionar bom isolamento térmico e acústico. Se o gesso verde for usado, ele pode ser usado em um ambiente de alta umidade ou mesmo exposto à água de forma descontínua. Portanto, como mencionado anteriormente, o w ood frame tem vantagens e desvantagens. No entanto, seus benefícios em termos de custo e tempo podem superar algumas de suas limitações, pois certas limitações podem ser contornadas com o uso de outros insumos. Tudo isso faz dela uma tecnologia que pode ser utilizada de forma adequada de acordo com as normas e regulamentos para concorrer ou até mesmo vencer o uso da alvenaria comum.
REFERÊNCIAS
AMERICAN WOOD COUNCIL. Wood Frame Construction Manual for One- and TwoFamily Dwellings. Leesburg, VA, 2015 CARVALHO, P. P. Desempenho Térmico de Habitações Unifamiliares de Interesse Social com Paredes de Concreto Armado na Zona Bioclimática 2 Brasileira. 2012. 109 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria – RS, 2012. CATAI, Rodrigo Eduardo. PENTEADO, André Padilha. DALBELLO, Paula Ferraretto. Materiais, Técnicas e Processos para Isolamento Acústico. 2006 Trabalho apresentado no 17º CBECIMat- Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciência dos Materiais, Foz do Iguaçu, PR, 20 1 6. ESPÍNDOLA, L. R.; INO, A. Diretrizes para a produção de componentes do sistema construtivo wood frame no Brasil visando a sustentabilidade. In: Congresso LusoBrasileiro de Materiais de Construção Sustentáveis, 2014, Guimarães – Portugal. HADJISOPHOCLEOUS G. V., N. Benichou, Critérios de desempenho usados no projeto de segurança contra incêndio, Autom. Constr. 8 489–
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