UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO – UNEMAT
LUIZ GUILHERME FERREIRA LÁZARO
PATOLOGIAS EM ESTRUTURA DE MADEIRA PARA COBERTURA:
ESTUDO DE CASO DE EDIFÍCIO PARQUE FLORESTAL DE SINOP -
MT
Sinop
2014/2
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO – UNEMAT
LUIZ GUILHERME FERREIRA LÁZARO
PATOLOGIAS EM ESTRUTURA DE MADEIRA PARA COBERTURA:
ESTUDO DE CASO DE EDIFÍCIO PARQUE FLORESTAL DE SINOP -
MT
Projeto de Pesquisa apresentado à Banca Examinadora do Curso de Engenharia Civil – UNEMAT, Campus Universitário de Sinop-MT, como pré-requisito para obtenção do título de Bacharel em Engenharia Civil.
Prof. Orientador: Dr.° Roberto Vasconcelos Pinheiro.
Sinop
2014/2
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Seção transversal do tronco de uma árvore...12
Figura 2 – Descrição simplificada da anatomia da árvore...13
Figura 3 – Umidade na madeira...14
Figura 4 – Características de retração e distorção de peças de madeiras afetadas conforme posicionamento dos anéis de crescimento...15
Figura 5 – Estrutura após um incêndio...16
Figura 6 – Eixos principais da madeira em relação à direção das fibras...17
Figura 7 – Compressão na madeira. ... 18
Figura 8 – Tração na madeira ... 18
Figura 9 – Cisalhamento na madeira ... 19
Figura 10 – Flexão na madeira. ... 19
Figura 11 – Presença de nós na madeira. ... 21
Figura 12 – Presença de medula ... 21
Figura 13 – Faixas de parênquima. ... 22
Figura 14 – Presença de alburno. ... 22
Figura 15 – Ataques biológicos. ... 23
Figura 16 – Defeitos de secagem. ... 24
LISTA DE ABREVIATURA
m³/ha/ano – Metro cúbico por hectare por ano MT – Mato Grosso
% – Porcentagem
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas NBR – Norma Brasileira
DADOS DE IDENTIFICAÇÃO
1. Título: Patologias em Estrutura de Madeira Para Cobertura: Estudo de Caso de Edifício Parque Florestal de Sinop - MT
2. Tema: 30102022 – Estruturas de Madeira 3. Delimitação do Tema: Área: Patologia
4. Proponente (s): Luiz Guilherme Ferreira Lázaro
5. Orientador (a): Prof. Dr.° Roberto Vasconcelos Pinheiro 6. Co-Orientador (a): Profª Maicon Hilleshein
7. Estabelecimento de Ensino: UNEMAT
8. Público Alvo: Estudantes, Pesquisadores, e Profissionais da área de Engenharia e Arquitetura
9. Localização: Jardim Violetas. Rua dos Indaiás, 1005, Sinop, 78552-247 10. Duração: 3 meses
SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS ... I LISTA DE ABREVIATURA ... II DADOS DE IDENTIFICAÇÃO ... III
1 INTRODUÇÃO ... 6 2 PROBLEMATIZAÇÃO ... 7 3 JUSTIFICATIVA... 8 4 OBJETIVOS ... 9 4.1 OBJETIVO GERAL ... 9 4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ... 9 5 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ... 10 5.1 HISTÓRICO DA MADEIRA ... 10 5.2 A MADEIRA ... 11
5.2.1 Fisiologia e Crescimento da Árvore... 12
5.3 NORMATIZAÇÃO ... 13 5.4 PROPRIEDADES DA MADEIRA ... 13 5.4.1 Propriedades Físicas ... 13 5.4.1.1 Teor de umidade ... 14 5.4.1.2 Densidade ... 14 5.4.1.3 Retratibilidade/Inchamento ... 15 5.4.1.4 Resistência ao fogo... 15 5.4.1.5 Resistência Química ... 16 5.4.1.6 Durabilidade Natural ... 16 5.4.2 Propriedades Mecânicas ... 16 5.4.2.1 Elasticidade ... 17 5.4.2.2 Resistência ... 17
5.4.3 Outras Propriedades do Material ... 20
5.4.3.1 Propriedades organolépticas ... 20
5.5 FATORES QUE INFLUENCIAM AS PROPRIEDADES DA MADEIRA ... 20
5.5.1.1 Fatores Anatômicos ... 20
5.5.1.2 Defeitos por Ataques Biológicos ... 22
5.5.1.3 Defeitos de Secagem ... 23
5.5.1.4 Defeitos de Processamento da Madeira ... 24
5.6 TIPOS E CAUSAS DE PATOLOGIAS EM MADEIRA E ESTRUTURA DE MADEIRA ... 25
5.6.1.1 Tipos de patologias por ações humanas ... 25
5.6.1.2 Causas de patologias decorrentes de ações humanas ... 25
5.6.2 Ações Naturais ... 25
5.6.2.1 Tipos de ações naturais ... 25
5.6.2.2 Causas de ações naturais ... 26
5.6.3 Ações de Acidentes ... 26
5.6.3.1 Tipos de patologias por ações de acidentes ... 26
5.6.3.2 Causas de patologias por ações de acidentes ... 26
5.7 PERÍCIA ... 26
6 METODOLOGIA ... 29
6.1 ÁREA E OBJETOS DE ESTUDO... 29
6.2 MÉTODOS ... 29 6.2.1 Inspeção ... 29 6.2.2 Diagnóstico ... 29 6.2.3 Prognóstico ... 29 7 CRONOGRAMA ... 31 8 REFERENCIAL BIBLIOGRÁFICO ... 32
1 INTRODUÇÃO
A madeira é um material de origem vegetal e orgânica, sendo uma matéria-prima de formação em qualquer parte do mundo, oriunda de fontes plenamente renováveis e abundantes, tais como as florestas tropicais naturais e as plantadas.
Atualmente, tal material vem sendo utilizado na indústria de móveis e de embalagens, bem como em instrumentos musicais, brinquedos, meios de transporte, entre outros. Na construção civil, no Brasil, a madeira é empregada de diversas formas, tais como: coberturas (residenciais, industriais, comerciais), pontes e viadutos, linhas de transmissão (energia elétrica), cimbramentos, edificações em ambientes altamente corrosivos, além de serem usadas em componentes como portas, janelas, pisos, forros, entre outras.
Apesar de o Brasil possuir uma grande vocação florestal na construção civil, pouco foi incorporado aos avanços tecnológicos já existentes. O uso inadequado do material e o pouco conhecimento das propriedades intrínsecas (propriedades naturais e mecânicas) do mesmo reduzem a durabilidade e ajudam a fomentar o preconceito sobre a qualidade desse material.
Pode ser considerada como limitações da madeira a susceptibilidade aos ataques de insetos (brocas e cupins) e fungos (manchadores e apodrecedores) e a inflamabilidade. Porém, tais limitações podem facilmente ser contornadas com o emprego de tratamentos preservativos (métodos caseiros e industriais), que são indispensáveis em projetos de estruturas de madeira, além de outros procedimentos, tais como os processos de secagem, de armazenamento, de processamento e de classificação, principalmente, em peças que estão sujeitas à variações de umidade e temperatura.
O projeto de pesquisa em questão ajudara a análise da estrutura de cobertura que está danificada por algum tipo de patologia. A partir dai teremos uma resposta para qual atitude tomar para garantir a vida útil de tal estrutura, cuja alguns elementos da estrutura estão entrando em colapso.
Portanto, este projeto de pesquisa, a partir de estudo de casos, tem por finalidade identificar os tipos de agentes causadores de patologias, bem como as suas consequências nas estruturas de madeira para cobertura de Edifício Parque Florestal de Sinop – MT.
2 PROBLEMATIZAÇÃO
Para o projeto de pesquisa em questão, têm-se os seguintes questionamentos:
a) Qual a natureza das patologias observadas no estudo de caso? b) Qual o diagnóstico para a cobertura afetada?
c) Quais os métodos de preservação empregados no tratamento prévio? d) Qual o prognóstico indicado para a estrutura de cobertura de edifício
3 JUSTIFICATIVA
Apesar do crescimento do emprego da madeira, ainda existem alguns preconceitos quanto ao seu uso, causados principalmente pelo desconhecimento de suas propriedades, pela falta de projetos específicos e de profissionais não habilitados. Dentro deste contexto, o uso incorreto da madeira e o pouco conhecimento dos métodos que prolongam sua vida útil, levam a redução da durabilidade e aumentam alguns preconceitos sobre a qualidade e o desempenho do material. Atualmente, no Brasil, apesar da evolução em alguns segmentos, ainda não foram incorporados, totalmente, os avanços tecnológicos disponíveis mundialmente.
Para que tal material tenha uma considerável durabilidade, devem ser tomadas certas medidas, desde a fase de desdobro (serraria) até os métodos construtivos adequados, tais como os processos de secagem, preservação, classificação, armazenamento e processamento. Em contrapartida, a utilização in natura (sem preservação química) de algumas espécies de madeira pode comprometer a estrutura ou outro ponto em uma construção, com o surgimento de patologias. Vale ressaltar que estes problemas, com maior ou menor intensidade, são identificados na maioria das estruturas, afetando tanto o aspecto estético quanto o funcional das mesmas. Além disso, a elevada utilização de madeira como peça estrutural, somada ao fato de que a mesma é um produto muito importante na construção civil desta região, justifica a necessidade do mapeamento das patologias nas estruturas de madeira para cobertura de Edifício Parque Florestal de Sinop – MT.
Espera-se, com isso, num futuro próximo, que a ideia principal deste estudo possa contribuir efetivamente para a diminuição e internalização dos conceitos de aplicação dos métodos preventivos em estudo.
4 OBJETIVOS
4.1 OBJETIVO GERAL
O objetivo geral desta pesquisa é identificar, bem como diagnosticar, a natureza e os tipos de agentes causadores das patologias, apresentando também, as patologias instauradas na estrutura de madeira para cobertura.
4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Os objetivos específicos deste trabalho são:
• Mapear, através de inspeção (registro visual e fotográfico), as patologias existentes na estrutura de madeira para cobertura de Edifício Parque Florestal do município de Sinop - MT;
• Identificar as naturezas e os tipos de agentes patológicos; • Diagnosticar as consequências destas patologias;
5 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
5.1 HISTÓRICO DA MADEIRA
Sabe-se que o uso da madeira na construção civil acontece desde os primórdios da humanidade. A mesma vem acompanhando o desenvolvimento das construções, sendo constantemente utilizada até os dias atuais.
Este material foi um dos primeiros a ser utilizado pelo homem para satisfazer suas necessidades básicas, por exemplo, na confecção de armas e dos mais variados utensílios. Posteriormente, o homem procurou desenvolver, para si mesmo e para sua família, ambiente para protegê-los das intempéries e permitir o desenvolvimento das atividades com maior segurança. A partir daí, surgiram as primeiras edificações, sendo possível associar a evolução do ser humano ao processo evolutivo de sua moradia. (PINHEIRO, 2001, p.1).
Com o surgimento, principalmente, do aço após a Revolução Industrial, a utilização da madeira teve uma queda considerável. Porém, em meados do século XIX, a aplicação da mesma voltou a crescer consideravelmente, através do surgimento das serrarias a vapor, ocorrendo uma mudança significativa em seu modo de uso.
Cada civilização fez uso da madeira conforme suas necessidades. Na Europa, por exemplo, as primeiras casas eram feitas com toras dispostas horizontalmente, apresentando um conforto térmico muito expressivo. Nos Estados Unidos existem residências com mais de 100 anos, construídas com madeira.
Atualmente, tal material vem sendo, ainda, muito utilizado na Europa, Ásia e Oceania. Como exemplo, pode-se citar o caso de dois países com culturas bem distintas, Estados Unidos e Japão, onde a madeira é usada, aproximadamente, em 85% e 95% das residências, respectivamente. (PINHEIRO, 2001, p. 2).
No Brasil, a madeira é utilizada desde a época dos índios, antes da chegada dos portugueses. Eles a usavam para consumo próprio, nos utensílios de caça e pesca, barcos, ocas, entre outros. Quando os portugueses exploraram o país, se depararam com o grande potencial desse material, com o qual foram construídas as primeiras cidades, além de ser descoberto como uma grande fonte de exportação, inicialmente lançado através do Pau-Brasil, espécie de madeira muito usada pelos colonizadores.
5.2 A MADEIRA
No que diz respeito ao aspecto botânico, as árvores são classificadas como Fanerógamas, grupo no qual são subdivididas em Gimnospermas e Angiospermas. No primeiro grupo, tem-se as Coníferas, conhecidas como “soft woods” ou madeiras moles. São espécies que se constituem sozinhas e, no Brasil, podemos citar os Pinus e Araucárias. O grupo das Angiospermas se divide em duas categorias: as monocotiledôneas e as dicotiledôneas. Dentre as monocotiledôneas, são encontradas as palmas e as gramíneas. As palmas são aquelas que não apresentam boa durabilidade, porém podem ser usadas como escoras e cimbramentos. Já as gramíneas, como os bambus, são bem flexíveis, mas ainda pouco utilizados em construções. Pode-se afirmar que as espécies mais utilizadas na construção civil são as da categoria das dicotiledôneas, conhecidas como “hard woods”. (PFEIL, 2003, p.1).
No que se refere à questão ecológica, para um leigo, imagina-se que o uso da madeira causará uma grande devastação das florestas. Contudo, é esquecido que a madeira é um material renovável e que, durante seu crescimento, consome todas as impurezas da natureza, gerando a madeira. E, se essa madeira não for utilizada durante sua vida útil, todas essas impurezas serão novamente lançadas na natureza. Ademais, o processo de retirada das árvores envolve um baixo consumo de energia e é, ainda, pouco poluente, se forem levados em consideração o concreto e o aço, materiais altamente poluentes. (GESUALDO, 2003, p.5).
Embora seja um material altamente inflamável, a madeira possui uma capacidade de reagir a altas temperaturas, com desempenho superior à maioria dos materiais utilizados na construção. Isto ocorre devido ao fato da mesma ser um mal condutor de calor e, com isso, a temperatura interna vai crescendo mais lentamente, (CALIL, et al., 2003, p.8).
Apesar de estar sujeita a ataques de fungos e insetos, a madeira tem durabilidade considerável e prolongada, quando tratada adequadamente com substâncias preservativas. Ainda, pode-se citar que, um projeto bem elaborado, evitando ou reduzindo o contato direto da madeira com os raios solares e a água, proporciona uma maior durabilidade. (GOÉS, 2006, p.5).
Um fator muito importante da madeira é a elevada resistência, a qual chega a ser superior ao concreto convencional (CA-25), podendo variar da classe 20 à C-60. (PINHEIRO, 2001, p.1).
Diante dos fatos mencionados, pode-se inferir que a madeira possui um potencial muito significativo para as mais variadas aplicações. Tal material, sendo utilizado de forma correta e, tomando as devidas precauções, pode ser uma ótima opção para as construções, tanto no aspecto arquitetônico, quanto no emprego em grandes estruturas.
5.2.1 Fisiologia e Crescimento da Árvore
Do ponto de vista macroscópico, pode-se citar as seguintes características da madeira: a medula – parte central; o lenho - conjunto dos anéis de crescimento, o qual é recoberto por um tecido chamado casca; entre o lenho e casca - câmbio, camada extremamente delgada; o alburno, camada periférica do lenho; a parte do lenho modificada por substâncias não utilizadas pelas células é chamada de cerne, geralmente mais resistentes aos ataques de fungos e insetos. Em contrapartida, o alburno é menos denso, mais permeável a líquidos e gases, estando, assim, mais susceptível à ataques de insetos e fungos. (CALIL et al., 1998, p.9).
A Figura 1 mostra a seção transversal de um tronco.
Figura 1: Seção transversal do tronco de uma árvore. Fonte: MAINIERI (1983)
A Figura 2 apresenta uma versão simplificada da seção transversal, mostrando cada parte, como já descrito anteriormente.
Figura 2: Descrição simplificada da anatomia da árvore. Fonte: RITTER (1990)
5.3 NORMATIZAÇÃO
Para dimensionamento de estruturas de madeira, se faz necessária a consulta dos seguintes documentos normativos:
ABNT NBR 7190:1997 – “Projeto de Estruturas de Madeira”; ABNT NBR 16143:2013 – “Preservação de Madeiras”;
5.4 PROPRIEDADES DA MADEIRA
Ter o conhecimento das propriedades da madeira é de suma importância, no que diz respeito à resistência e desempenho da mesma, utilizada em estruturas. (GESUALDO, 2003, p.10) e (SZÜCS, et al., 2008, p.23).
A madeira é um ser vivo de origem vegetal, com inúmeras funções, desde a transformação, armazenamento e transporte de substâncias nutritivas, até a sustentação das árvores. Conforme sua anatomia, o vegetal passa a ter comportamentos ditados pela resistência natural e pelas propriedades físicas e mecânicas. (PINHEIRO, 2001, p.41).
5.4.1 Propriedades Físicas
As propriedades físicas mais significativas são: o teor de umidade, a retratibilidade/inchamento e a densidade aparente. Pode-se citar, ainda, como
características físicas: a resistência ao fogo, resistência química e durabilidade natural.
5.4.1.1 Teor de umidade
Tem influência direta sobre todas as outras propriedades da madeira, tanto físicas, quanto de elasticidade e de resistência, auxiliando, também, na escolha do método mais adequado para a preservação deste material. (PINHEIRO, 2003, p.42).
A NBR 7190:1997 - Anexo B apresenta um roteiro detalhado para a obtenção deste parâmetro. A Figura 3 mostra um esquema onde a umidade na madeira tende a um equilíbrio em função da umidade e temperatura do ambiente em que se encontra. (CALIL et al., 1998, p.16).
Figura 3: Umidade na madeira. Fonte: RITTER (1990)
A madeira é considerada “seca”, para aplicações na construção civil, quando seu teor de umidade estiver entre 12% e 15%, dependendo do local da obra. (Meirelles e Pala, 2010, p.6).
5.4.1.2 Densidade
A densidade é uma das propriedades físicas primordiais nas aplicações da madeira nas mais variadas espécies.
Na NBR 7190/1997, estão descritas duas formas de densidade para aplicação em estruturas de madeira: básica e aparente. A última é utilizada nos cálculos de estruturas e na classificação de madeiras, com uma umidade padrão de referência de 12%. (BRITO e SILVA, 2010, p.5).
5.4.1.3 Retratibilidade/Inchamento
É a redução/aumento das dimensões da madeira pela perda de água de impregnação, contida na parede celular. A madeira tem uma maior retratibilidade na região tangencial, o que pode causar problemas de torção em suas peças. (SZÜCS, et al., 2008, p.26).
A Figura 4 apresenta a disposição de retração na madeira.
Figura 4: Características de retração e distorção de peças de madeiras afetadas conforme posicionamento dos anéis de crescimento.
Fonte: WILCOX et al.,(1991).
5.4.1.4 Resistência ao fogo
A madeira é um material inflamável, porém, com elevada resistência ao fogo. (GESUALDO, 2003, p.11).
A Figura 5 retrata o comportamento da madeira diante do fogo, em relação ao aço.
Figura 5: Estrutura após um incêndio. Fonte: WILCOX et al., (1991)
5.4.1.5 Resistência Química
A busca pela madeira, voltada a ambientes agressivos, ocorre devido à sua boa resistência a ataques químicos. (SZÜCS, et al., 2008, p.29).
5.4.1.6 Durabilidade Natural
A durabilidade da madeira depende particularmente de cada espécie. Algumas espécies possuem uma baixa resistência natural, o que pode ser compensado com o uso de métodos preservativos (industriais e caseiros) adequados. (SZÜCS, et al., 2008, p.28). Esta propriedade também está relacionada à região da tora na qual é extraída. O cerne apresenta uma melhor durabilidade natural, devido à existência de um depósito de resinas, enquanto o alburno é mais vulnerável ao ataque biológico. (MEIRELLES e PALA, 2010, p.7). Neste contexto, vale registrar que a concepção do projeto arquitetônico/estrutural é relevante na contribuição do aumento da durabilidade da edificação (MEIRELLES e PALA, 2010, p.7).
5.4.2 Propriedades Mecânicas
As propriedades mecânicas (resistência e elasticidade) são responsáveis pela atitude da madeira quando exposta a forças externas. Tais propriedades são influenciadas pela disposição dos elementos anatômicos (dicotiledôneas – fibras; coníferas – traqueídes). (CALIL, et al., 2003, p.37).
É importante definir os eixos de referências (Figura 6).
Figura 6: Eixos principais da madeira em relação à direção das fibras. Fonte: Timber Bridges (1990)
A direção longitudinal ou axial é paralela às direções das fibras, sendo denominada direção paralela às fibras. São as que apresentam valores maiores de resistência e rigidez e são caracterizadas pelo índice “0”, índice que indica o ângulo entre a direção do esforço aplicado e a direção das fibras. No entanto, as direções radial (R) e tangencial (C), são denominadas direções perpendiculares ou normais às fibras (índice “90”) e apresentam valores de resistência e rigidez, da mesma ordem de grandeza. (CALIL, et al., 2003, p.37).
5.4.2.1 Elasticidade
Apesar da madeira não ser um material elástico, ela pode ser considerada como tal para a maioria das aplicações estruturais, sendo a elasticidade a capacidade que o material tem de voltar ao estado inicial, após a retirada de uma ação externa, sem sofrer deformação residual. (GESUALDO, 2003, p.11).
5.4.2.2 Resistência
A NBR 7190:1997 afirma que resistência é a capacidade do material de suportar tensões. Como já exposto anteriormente, a propriedade de resistência possui três direções principais, no entanto, radial e tangencial tem valores muito próximos. Por este motivo, existe a resistência normal e a resistência paralela às fibras. As células apresentam baixa resistência às fibras, provocando seu esmagamento. (CALIL et al., 1998, p.21).
a) Compressão Paralela às Fibras
Segundo a NBR 7190:1997, as peças, na compressão, são solicitadas normal, paralelas e inclinadas em relação às fibras. (CALIL, et al., 2003, p.39). A Figura 7 mostra esses tipos de compressão na madeira.
Figura 7: Compressão na madeira. Fonte: RITTER (1990)
b) Tração Paralela às Fibras
Na tração podem ocorrer somente dois tipos de solicitações: normal e paralela às fibras. Na ruptura por tração normal, a madeira possui valores de resistência inferior à tração paralela às fibras, devido à fisiologia do material (CALIL, et al., 2003, p.40). É recomendado evitar, em projeto, solicitações na direção perpendicular, como ilustrado na Figura 8.
Figura 8: Tração na madeira Fonte: RITTER (1990)
c) Cisalhamento
A tensão de cisalhamento é elevada no plano perpendicular às fibras da madeira (Figura 9). (CALIL, et al., 2003, p.41).
(a) (b)
Figura 9 – Cisalhamento na madeira Fonte: (RITTER, 1990)
Situação (a): deformação das células perpendicular ao eixo longitudinal;
Situação (b): tendência das células da madeira separarem e escorregarem longitudinalmente.
d) Flexão Simples
Na flexão simples, ocorrem quatro tipos de esforços: compressão e tração paralela às fibras, cisalhamento horizontal e, na região dos apoios, compressão normal às fibras (Figura 10). (CALIL, et al., 1998, p.24).
Figura 10 – Flexão na Madeira. Fonte: (RITTER, 1990)
e) Resistencia ao choque
A madeira é conhecida por ser um material que apresenta uma grande resistência ao choque. Resistência ao choque é a capacidade da mesma a absorver a energia pela deformação. (SZÜCS, et al., 2008, p.36).
5.4.3 Outras Propriedades do Material 5.4.3.1 Propriedades organolépticas
As propriedades organolépticas envolvem aos valores ornamentais e decorativos da obra, tais como:
• Cor: é a tonalidade apresentada por cada tipo de madeira, podendo ser branca, rosada, acastanhada, entre outras;
• Cheiro: propriedade difícil de ser definida, contudo, muitas vezes é possível distinguir as espécies umas das outras através da mesma. O odor pode ser agradável ou desagradável e, por vezes, a madeira também pode ser inodora; • Textura: alguns efeitos como a distribuição e as dimensões estruturais constituintes do lenho, caracterizam a textura. A madeira pode ser lisa, ondulada, áspera ou rugosa;
• Gosto ou sabor: esta propriedade pouco contribui para distinguir espécies umas das outras.
5.5 FATORES QUE INFLUENCIAM AS PROPRIEDADES DA
MADEIRA
5.5.1.1 Fatores Anatômicos
a) Densidade
Alguns cuidados devem ser tomados em relação à densidade da madeira, principalmente em virtude da existência de nós ou resinas. Quanto maior a densidade, maior a resistência da madeira. (CALIL, et al., 1998, p.25).
b) Inclinação das Fibras
A inclinação das fibras mostra o desvio das fibras da madeira em relação a uma linha paralela em torno da peça. A inclinação das fibras influencia as propriedades da madeira. (CALIL, et al., 1998, p.25).
c) Nós
Os nós são originários dos galhos dos troncos e reduzem a resistência, uma vez que interrompem a continuidade da direção das fibras, tendo uma influência maior na tração do que na compressão. A Figura 11 demonstra a presença de um nó em uma peça de madeira. (CALIL, et al., 1998, p.26).
Figura 11 – Presença de Nós na Madeira. Fonte: (MAINIERI, 1983)
d) Presença de Medula
A presença de medula causa diminuição da resistência mecânica, dado que facilita o ataque biológico, podendo provocar fissuras, como demonstrado na Figura 12. (CALIL, et al., 1998, p.27).
Figura 12 – Presença de Medula.
Fonte: (MAINIERI, 1983)
e) Faixas de Parênquima
A faixa de parênquima tem baixa resistência mecânica e baixa densidade. A Figura 13 ilustra como representa na peça de madeira. (CALIL, et al., 1998, p.27).
Figura 13 – Faixas de Parênquima. Fonte: (MAINIERI, 1983)
f) Falhas Naturais da Madeira
Neste caso, os defeitos mais comuns são a presença de alburno e o encurvamento dos galhos e troncos, durante o crescimento da árvore. A presença de alburno pode ser visualizada na Figura 14. (CALIL, et al., 1998, p.26).
Figura 14 – Presença de Alburno.
Fonte: (MAINIERI, 1983)
5.5.1.2 Defeitos por Ataques Biológicos
São defeitos provenientes de ataques de fungos e insetos. Os fungos causam podridões e manchas azuladas, enquanto os insetos podem ocasionar perfurações na peça (Figura 15). (CALIL, et al., 1998, p.28).
Perfurações Pequenas Podridão
Mancha Perfurações Grandes
Figura 15 – Ataques Biológicos. Fonte: (MAINIERI, 1983)
5.5.1.3 Defeitos de Secagem
Pode-se destacar como defeitos decorrentes de secagem das peças: o encanoamento, o encurvamento, o arqueamento, a rachadura e o torcimento, ilustrados na Figura 16. (SZÜCS, et al., 2008, p.31).
Encanoamento Encurvamento
Torcimento Arqueamento
Figura 16 – Defeitos de Secagem. Fonte: (MAINIERI, 1983)
5.5.1.4 Defeitos de Processamento da Madeira
São defeitos decorridos da ação humana e, em geral, ocorrem durante o transporte, o armazenamento, a manipulação e o desdobro da madeira. Os principais defeitos são as arestas quebradas e a variação de seção transversal, como mostra a Figura 17. (CALIL, et al., 1998, p.29).
Arestas quebradas Variação da Seção Transversal
Figura 17 – Defeitos de Processamento. Fonte: (MAINIERI, 1983)
5.6 TIPOS E CAUSAS DE PATOLOGIAS EM MADEIRA E
ESTRUTURA DE MADEIRA
As patologias em madeira são decorrentes de estados de utilização inaceitáveis e perda da capacidade resistente, as quais podem ocorrer através de três ações: humanas, naturais e acidentais. (BRANCO et al., 2007, p.49).
5.6.1 Ações Humanas
5.6.1.1 Tipos de patologias por ações humanas
Como exemplos deste tipo de patologias, pode-se citar as deformações elevadas, as alterações de dimensões, os sistemas de ligação inadequados e a fissuração.
5.6.1.2 Causas de patologias decorrentes de ações humanas
As causas de patologias oriundas de ações humanas podem ser classificadas em três fases:
a) Fase de Concepção e Projeto: má concepção, cálculos incorretos e lista incompleta de materiais;
b) Fase de Construção: má qualidade dos materiais, má execução do projeto e falta de qualificação técnica;
c) Fase de Utilização: ausência da geometria, ausência ou inadequação de manutenção e alteração das condições de utilização.
5.6.2 Ações Naturais
5.6.2.1 Tipos de ações naturais
Dentre as ações naturais que podem causar patologias à madeira, estão a alteração de cor e textura, a erosão superficial, o desenvolvimento de distorções, a abertura de fendas, a perda de rigidez das ligações, o aumento das deformações, a corrosão de dispositivos metálicos, além dos ataques de organismos xilófagos (fungos manchadores e apodrecedores e insetos). (BRANCO et al., 2007, p.59).
5.6.2.2 Causas de ações naturais
Estão divididas em:
a) Agentes Atmosféricos: luz solar, água e alteração alternada da luz e da água;
b) Agentes Químicos: úmidade;
c) Agentes Biológicos: insetos e fungos.
5.6.3 Ações de Acidentes
5.6.3.1 Tipos de patologias por ações de acidentes
São muito variáveis e dependem da intensidade de sua causa.
5.6.3.2 Causas de patologias por ações de acidentes
Neste caso, citam-se os incêndios, os cismos, as explosões, as inundações e os choques.
Diante dos fatos mencionados, pode-se inferir que as patologias encontradas na madeira se dão, principalmente, por: deformações, fissurações, sistemas de ligações inadequados, podridão, alterações de dimensões, perda de rigidez das ligações, entre outras.
Portanto, a ausência de manutenção e processos preservativos adequados pode agravar as patologias por ventura existentes na madeira, além de contribuir para o surgimento de outras. (BRANCO et al., 2007, p.88).
5.7 PERÍCIA
Segundo Verçosa (1991) a patologia da edificação nada mais é do que o estudo da identificação dos problemas encontrados, como também das causas, sendo elaborados a correção e um diagnóstico.
Perante Helene (1992) a patologia é o estudo de causas e sintomas, das origens dos efeitos das construções civis, assim sendo um estudo das etapas que fazem parte do diagnóstico do problema levantado.
O surgimento de patologias na madeira ou em estruturas de madeira está relacionado a diversos fatores e, por esse motivo, é de suma importância o
conhecimento dos mesmos, podendo assim determinar quais medidas deverão ser tomadas. Diante disso, faz-se necessária a elaboração do diagnóstico para proporcionar um prognóstico, isto é, propor um procedimento de recuperação adequado ao tipo de problema encontrado.
Para ser feito um diagnóstico correto de uma manifestação patológica é preciso realizar inicialmente uma inspeção visual, para identificar todos os sintomas observados, bem como a intensidade e localização. Muitas vezes, essa operação estabelece a causa da patologia da edificação, porém, em outras circunstâncias, é necessária a realização de análises de projetos e ensaios específicos para auxiliar no diagnóstico. (TUTIKIAN e PACHECO, 2013, p.5).
Trata-se de uma atividade técnica especializada que avalia o estado da obra e as recomendações de manutenção, reforço, reabilitação da estrutura, entre outras. Faz-se a coleta de elementos de construção e projeto, exame, elaboração de relatórios e avaliação do estado da obra. (TUTIKIAN e PACHECO, 2013, p.5).
O estudo e a análise da patologia têm de permitir ao pesquisador a determinação da origem, dos danos e do mecanismo da mesma, avaliando e concluindo sobre as técnicas e recomendações mais eficientes para evitá-las. A determinação mais comum para esse tipo de estudo é a inspeção. Nome dado a todo processo de explicação e entendimento científico dos fenômenos ocorridos (patologias). (TUTIKIAN e PACHECO, 2013, p.6).
O diagnóstico de um problema patológico nada mais é do que uma análise que leve em consideração todo o processo de evolução do caso, pois é possível uma mudança de uma manifestação de um período a outro. Nunca haverá uma certeza completa no diagnóstico e sua eficácia só poderá ser confirmada pela boa resposta da estrutura ao tratamento. (TUTIKIAN e PACHECO, 2013, p.12).
A elaboração de um diagnóstico tem início no momento em que se começa o estudo do caso específico e análise do entendimento completo de manifestações dinâmicas. Podem ser aplicadas, também, ferramentas estatísticas para a realização do diagnóstico, com o intuito de obter as probabilidades de ocorrência. (TUTIKIAN e PACHECO, 2013, p.13).
Estabelecido o diagnóstico do problema em questão, deve-se escolher a medida a ser adotada. Contudo, antes que se tome qualquer providência, é necessário fazer um prognóstico do caso, ou seja, um levantamento de hipóteses da evolução do problema. (TUTIKIAN e PACHECO, 2013, p.13).
Esta fase é de extrema relevância, pois, mesmo quando a patologia não pode ser resolvida, são estudadas e tomadas às devidas providências para que o problema não se agrave. Em diversas situações, somente através do prognóstico torna-se possível entender que, do ponto de vista financeiro, a intervenção não compensa. (TUTIKIAN e PACHECO, 2013, p.14).
6 METODOLOGIA
6.1 ÁREA E OBJETOS DE ESTUDO
Para o desenvolvimento do Projeto de Pesquisa em questão, este item será dividido em duas etapas. A primeira será relatada os materiais utilizados, e na segunda, os métodos usados. Nos métodos, será necessária a subdivisão em três partes. Na primeira será abordada a inspeção das patologias na estrutura de cobertura em questão. Na segunda parte, será abordada a questão do diagnóstico e, na terceira, será abordado o prognóstico.
6.2 MÉTODOS
6.2.1 Inspeção
A inspeção corresponde as seguintes etapas:
a) Elaboração de uma ficha de antecedentes, do ambiente e da estrutura, visitando a obra e verificando a documentação (quando existir);
b) Exame visual e fotográfico da estrutura; c) Levantamento dos danos;
d) Seleção de regiões para se realizar análises;
6.2.2 Diagnóstico
Será realizada uma interpretação de cada caso mapeado, compondo um quadro cronológico de como a estrutura funciona e como tem reagido a agentes agressivos, porque e como os problemas surgiram.
6.2.3 Prognóstico
Para a elaboração do prognóstico, será analisado o problema, sendo abordados os seguintes parâmetros:
a) Tipologia da patologia;
b) Quadro de evolução da patologia;
A partir da elaboração do prognóstico, analisam-se as alternativas de intervenção junto aos problemas patológicos, da seguinte maneira:
• Erradicar a enfermidade;
• Impedir ou controlar sua evolução; • Não intervir.
7
CRONOGRAMA
2014 2014 2014 2015 2015 2015 2015 2015
OUT NOV DEZ JAN FEV MAR ABR MAI
Aprovação do projeto de pesquisa Redação do projeto de pesquisa Elaboração do projeto Consideração dos resultados e discussões dos projetos estruturais Conclusão Redação da monografia Revisão e entrega oficial do trabalho Defesa
8 REFERENCIAL BIBLIOGRÁFICO
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