As ligações da madeira em estruturas históricas: estudo sobre a Gaiola Pombalina

UNIVERSIDADE

DE

TRÁS-OS-MONTES

E

ALTO

DOURO

A

:

E

G

P

D

M

E

C

M

L

M

M

C

ORIENTADORA:PROFESSORA DOUTORA MARIA EUNICE DA COSTA SALAVESSA

UNIVERSIDADE

DE

TRÁS-OS-MONTES

E

ALTO

DOURO

ESCOLA

DE

CIÊNCIAS

E

TECNOLOGIA

D

E

A

:

E

G

P

D

M

E

C

M

L

M

M

C

ORIENTADORA:PROFESSORA DOUTORA MARIA EUNICE DA COSTA SALAVESSA

CO-ORIENTADOR:PROFESSOR DOUTOR ANÍBAL GUIMARÃES DA COSTA

A

Agradeço a todos os que contribuíram para a realização da presente dissertação, destacando os seguintes:

A minha Orientadora Professora Doutora Maria Eunice da Costa Salavessa, pelo apoio e disponibilidade sempre manifestada na orientação e construção deste trabalho.

Ao meu Co-orientador Professor Doutor Aníbal Guimarães da Costa, pela ajuda, ensinamento e oportunidade de realizar a campanha experimental no departamento de Engenharia Civil da Universidade de Aveiro.

A todo o Departamento e Laboratório de Engenharia Civil da Universidade de Aveiro pela ajuda e incentivo que sempre demonstraram.

À minha família e amigos pelo incentivo.

R

Vivemos numa era fortemente marcada por uma grande evolução a quase todos os níveis processada a um ritmo alucinante, alterando quase tudo em intervalos temporais cada vez mais pequenos, modificando as nossas referências e testando ao mesmo tempo as nossas competências de adaptação e adequação a novas realidades e a novos contextos, com especial incidência em algumas áreas, onde se inclui a construção civil. O terramoto de 1755 obrigou a muitas alterações e adequações, obrigando a que se pensasse no futuro das cidades, neste caso a de Lisboa, recorrendo-se a novas soluções de construção de forma mais organizada e de modo a poderem resistir a diversos fenómenos desfavoráveis, principalmente aos sismos. Várias foram as propostas apresentadas pelos engenheiros bem como um novo traçado urbano. O edifício pombalino surge com a necessidade da reconstrução de Lisboa, apresentando diversas características a ele inerentes, tais como as fundações, as paredes, os pavimentos, as escadas, os vãos e a cobertura.

O estudo realizado sobre estruturas pombalinas, constituídas por um esqueleto de madeira e os vazios das paredes preenchidos com pedra argamassada, com um bom desempenho antissísmico, é um contributo que acreditamos ser verdadeiramente útil para todos nós, engenheiros, arquitetos e utentes, e esperamos que sirva para futuros trabalhos de investigação nesta área.

A campanha experimental deste trabalho consiste na análise do comportamento mecânico de quatro paredes de frontal construídas em laboratório, através de deslocamentos cíclicos impostos a cada uma delas que seguem uma lei de deslocamentos pré-definida.

A

We live in an era strongly marked by great changes in almost all levels processed through a frenetic rhythm, changing almost everything in increasingly smaller time intervals, modifying our references and the same time testing our skills of adaptation and adjustment to new realities and new contexts, with particular emphasis in some areas, which includes civil engineering.

The earthquake of 1755 forced many changes and adjustments, requiring the thinking of future of cities, in this case Lisbon, resorting to new construction solutions in a more organized and able to withstand various adverse events, mainly to earthquakes. Engineers as well as a new urban plan made several proposals. The Pombalino arises with the need of rebuilding Lisbon, showing different features inherent to it, such as foundations, walls, floors, stairs, spans and roof.

The study is a contribution that we believe is useful and serious for all of us, and we hope to serve future research work in this area.

The experimental campaign of this work consists in the analysis of the mechanical behavior of the four “frontal” walls constructed in site, through cyclic load tests following a pre-defined displacement law.

Í

Agradecimentos ... i

Resumo ... ii

Abstract ... iii

Índice ... iv

Índice de Tabelas ... viii

Índice de Figuras ... ix Capítulo 1 – Introdução ... 1 1.1. Considerações Iniciais ... 1 1.2. Estado da Arte ... 3 1.3. Objetivos ... 4 1.4. Metodologia ... 4

Capítulo 2 - Generalidades sobre a evolução das estruturas de madeira ... 6

2.1. Introdução ... 6

2.2. A madeira e o seu valor como material estrutural ... 7

2.3. Madeira e a arte de construir até ao século XIX ... 18

2.4. Estruturas setecentistas de madeira ... 20

2.5. Edifícios Pombalinos ... 22

2.5.1. Introdução ... 22

2.5.2. Características arquitetónicas dos edifícios pombalinos ... 24

2.5.3. Paredes de frontal pombalino ... 26

2.6. Revisão de cartas e convenções internacionais sobre património cultural e de normas técnicas sobre estruturas de madeira ... 30

2.6.1. Recomendações para análise, conservação e restauro estrutural do património arquitetónico ... 31

2.6.2. Carta de Veneza ... 32

Capítulo 3 - As características da madeira que interessam ao dimensionamento das

estruturas ... 36

3.1. A resistência das peças sem defeitos aos diversos tipos de solicitação ... 36

3.2. Fatores de que depende a resistência mecânica da madeira ... 38

3.2.1. A variabilidade da resistência da madeira sem defeitos ... 38

3.2.2 Densidade ... 39

3.2.3. Humidade ... 39

3.2.4. Inclinação do fio ... 41

3.2.5. Defeitos ou singularidades ... 42

3.2.6. Ensaios realizados no LNEC sobre peças com defeitos ... 44

3.2.7. Tempo de atuação das cargas ... 47

3.3. Tensões de segurança ... 48

3.3.1. Generalidades ... 48

3.3.2. Determinação das tensões básicas da madeira ... 49

3.3.3. Determinação das tensões de segurança da madeira ... 50

3.3.4. Aplicação das tensões de segurança ao dimensionamento dos elementos estruturais ... 51

3.4. Elementos compostos ... 56

3.4.1. Vigas compostas ... 56

3.5. Características gerais das ligações. Análise da sua eficiência ... 57

3.5.1. Samblagem entre elementos da madeira ... 57

3.5.2. Ligações com pregos ... 58

3.5.3. Ligações com parafuso de porca ... 58

3.5.4. Ligações com barras metálicas trabalhando entre as faces das peças ... 59

3.5.5. Ligações com barras dobradas formando quadrado ... 59

3.6.1. Generalidades ... 61

3.7. Dimensionamento de alguns tipos de ligações ... 62

3.7.1. Ligações com elementos de madeira intercalados nas juntas ... 62

3.7.2. Ligações com pregos ... 63

3.7.3. Ligações com parafusos de porca ... 64

3.7.4. Ligações com placas circulares denteadas tipo bulldog ... 64

Capitulo 4 - Análise comparativa da eficiência das ligações da madeira ... 65

4.1. Eficiência das ligações coladas ... 65

4.2. Eficiência das ligações pregadas ... 65

4.3. Eficiência das ligações com parafusos de porca ... 66

4.4. Eficiência das ligações com discos ou anéis ... 67

4.4.1. Características de uma ligação com anéis de pequeno diâmetro ... 67

4.4.2. Fatores que afetam a resistência da ligação ... 68

4.4.3. Comparação da eficiência da ligação com anéis de plástico de pequeno diâmetro com as de outras ligações ... 68

4.4.4. Cargas admissíveis ... 69

4.4.5. Aplicação destes elementos em ligações de estruturas ... 69

4.4.6. Considerações finais ... 71

Capitulo 5 - Campanha experimental ... 72

5.1. Introdução ... 72

5.2. Programa experimental ... 72

5.3. Preparação dos ensaios ... 73

5.4. Preparação das paredes ... 76

5.5. Determinação do carregamento vertical ... 84

5.6. Esquema de instrumentação ... 86

5.7. Ensaios cíclicos ... 89

5.8.1. Ensaio da parede P1 (Figura 44), ligações pregadas sem preenchimento de

alvenaria: ... 91

5.8.2. Ensaio da parede P2 (Figura 56), ligações aparafusadas e preenchimento de alvenaria: ... 97

5.8.3. Ensaio da parede P3 (Figura 66), ligações pregadas e preenchimento de alvenaria: ... 103

5.8.4. Ensaio da parede P4 (Figura 73), ligações com chapas furadas e preenchimento de alvenaria: ... 108

5.9. Comparação de resultados ... 115

5.10. Conclusões dos ensaios das paredes de frontal pombalinas ... 122

Capítulo 6 - Conclusões e desenvolvimentos futuros ... 123

6.1. Conclusões ... 123

6.2. Desenvolvimentos futuros ... 125

Referências Bibliográficas ... 126

Í

T

Tabela 1 – Representação dos valores notáveis dos ensaios cíclicos das paredes P1, P2, P3 e P4. ... 120 Tabela 2 - Quadro de valores dos ensaios das argamassas ... 133

Í

F

Figura 1 - Abrigos primitivos construídos em madeira ... 8

Figura 2 - Construção de madeira mais antiga conhecida ... 9

Figura 3 - Casa de campo antiga ... 10

Figura 4 - Pormenor construtivo segundo Vitrúvio ... 10

Figura 5 - Ponte primitiva em madeira ... 12

Figura 6 - Construção em madeira do Séc. XV ... 13

Figura 7 - Parede construída com a técnica de enxaimel. ... 14

Figura 8 - Casas do Sec. XVI em França “Maison a Colombage” ... 16

Figura 9 - Casa de Thomas Paycocke, Sé. XVI... 17

Figura 10 - Planta escolhida nº5 da autoria de Eugénio dos Santos ... 24

Figura 11 - Alçado tipo de rua principal da autoria de Eugénio dos Santos ... 26

Figura 12 - Pormenor de ligações da parede de frontal do edifício de estudo ... 28

Figura 13 - Parede de frontal Pombalino no edifício de estudo ... 28

Figura 14 - Gaiola Pombalina a)... 29

Figura 15 - Gaiola Pombalina b) ... 29

Figura 16 - Gaiola Pombalina c)... 30

Figura 17 - Gaiola Pombalina d) ... 30

Figura 18 - Palácio Valadares ... 72

Figura 19 - Representação do esquema de ensaio lado sul... 74

Figura 20 - Representação do esquema de ensaio lado oeste ... 74

Figura 21 - Vista dos perfis metálicos colocados na travessa de topo da parede ... 75

Figura 22 - Vista geral do posicionamento dos pórticos ... 76

Figura 23 - Modelo 3D da samblagem da parede de frontal ... 76

Figura 24 - Dimensões dos elementos da parede de frontal ... 77

Figura 25 - Pormenor de montagem com auxilio de grampos ... 78

Figura 26 - Pormenor do esquema de montagem das diagonais ... 78

Figura 27 - Pormenor do preenchimento da folga das diagonais com o prumo e travessa ... 79

Figura 30 - Pormenor da parede de frontal com ligações pregadas sem preenchimento de

alvenaria ... 80

Figura 31 - Pormenor da parede de frontal com ligações aparafusas e preenchimento de alvenaria ... 81

Figura 32 - Pormenor da colocação do parafuso ... 82

Figura 33 - Pormenor da parede de frontal com ligações pregadas e preenchimento de alvenaria ... 82

Figura 34 - Pormenor da parede de frontal com ligações com chapas de aço furadas ... 83

Figura 35 - Vista geral do preenchimento de alvenaria na parede de frontal ... 84

Figura 36 - Vista geral da carga vertical... 85

Figura 37 - Pormenor do posicionamento da carga vertical sobre a parede ... 85

Figura 38 - Sensores de deslocamento LVDT ... 86

Figura 39 - Sensores de deslocamento GEFRAN PZ12 ... 86

Figura 40 - Sensor de deslocamento WayCon SX ... 87

Figura 41 - Esquema de instrumentação lado sul ... 87

Figura 42 - Esquema de instrumentação lado norte ... 88

Figura 43 - Histórico de deslocamentos para as paredes de frontal segundo o protocolo de CUREE ... 90

Figura 44 - Vista da parede P1 antes do ensaio ... 91

Figura 45 - Desprendimento do prumo lateral ... 92

Figura 46 - Pormenor da fissura na travessa da base ... 92

Figura 47 - Pormenor do aumento da fissura na travessa ... 93

Figura 48 - Pormenor do desprendimento do prumo central ... 93

Figura 49 - Pormenor do desprendimento do prumo lateral com a travessa ... 94

Figura 50 - Pormenor do desprendimento total do prumo lateral com a travessa ... 94

Figura 51 - Pormenor do desprendimento do prumo e diagonais com a travessa ... 95

Figura 52 - Pormenor do desprendimento total do prumo e diagonais com a travessa da base ... 95

Figura 53 - Força-deslocamento do ensaio completo da parede P1 ... 96

Figura 54 - Deslocamentos relativos (drift) da parede P1 ... 96

Figura 55 - Deslocamentos laterais do ensaio da parede P1... 97

Figura 56 - Vista da parede P2 antes do ensaio ... 97

Figura 59 - Pormenor do destacamento das juntas ... 99

Figura 60 - Pormenor da rotura do parafuso no prumo lateral ... 100

Figura 61 - Pormenor do desprendimento do parafuso ... 101

Figura 62 - Pormenor da rotura da travessa da base ... 101

Figura 63 - Força-deslocamento do ensaio completo da parede P2 ... 102

Figura 64 - Deslocamentos relativos (drift) da parede P2 ... 102

Figura 65 - Deslocamentos laterais do ensaio da parede P2... 103

Figura 66 - Vista da parede P3 antes do ensaio ... 103

Figura 67 - Pormenor do desprendimento do prumo lateral ... 104

Figura 68 - Pormenor do rompimento das cavilhas na travessa da base ... 105

Figura 69 - Pormenor do rompimento do prumo central com a travessa da base ... 106

Figura 70 - Força-deslocamento do ensaio completo da parede P3 ... 106

Figura 71 - Deslocamentos relativos (drift) da parede P3 ... 107

Figura 72 - Deslocamentos laterais do ensaio da parede P3... 107

Figura 73 - Vista da parede P4 antes do ensaio ... 108

Figura 74 - Pormenor do desprendimento do prumo lateral com a travessa da base ... 109

Figura 75 - Vista da correção da ligação do varão roscado ... 110

Figura 76 - Pormenor da fissura da travessa da base ... 111

Figura 77 - Pormenor da fissuração da alvenaria ... 112

Figura 78 - Vista do desprendimento da alvenaria ... 112

Figura 79 - Pormenor do corte dos pregos ... 113

Figura 80 - Força-deslocamento do ensaio completo da parede P4 ... 113

Figura 81 - Deslocamentos relativos (drift) da parede P4 ... 114

Figura 82 - Deslocamentos laterais do ensaio da parede P4... 114

Figura 83 –Representação de envolvente e pontos notáveis de acordo com o método de Yasamura & Kawai ... 116

Figura 84 - Envolvente do ensaio da parede P1 ... 118

Figura 85 - Envolvente do ensaio da parede P2 ... 118

Figura 86 - Envolvente do ensaio da parede P3 ... 119

Figura 87 - Envolvente do ensaio da parede P4 ... 119 Figura 88 - Sobreposição de envolventes força-deslocamento dos ensaios cíclicos das

C

1

–

I

1.1. Considerações Iniciais

O mundo que nos rodeia está em constante transformação e as mudanças têm sido inúmeras ao longo das últimas décadas. Encontramo-nos perante desafios praticamente em todas as áreas, não podendo, de modo algum a Engenharia Civil ficar excluída desta problemática.

O cidadão deste novo milénio pretende-se ativo, criativo, participativo, inovador, preparado para enfrentar as fortes alterações que ocorrem na nossa sociedade. Somos confrontados com novas exigências às quais teremos de dar resposta, no sentido de podermos alcançar os objetivos propostos.

Os métodos de construção tradicional deixaram de ser exclusivos dos edifícios antigos, utilizando-se na construção de edifícios novos e modernos. Verifica-se, cada vez mais, a necessidade de confrontar os saberes multidisciplinares, de modo a proporcionar maior poder de iniciativa, criando um ambiente que possibilite aprender de forma progressiva e sustentada, sabendo usar no tempo justo, o conhecimento de que dispomos.

Contudo, muitos são os valores, conhecimentos e atitudes que vamos guardando e que prevalecem ao longo dos tempos, sendo que, muitos desses conhecimentos, ainda hoje são por nós utilizados e na maioria das vezes revelam-se uma preciosidade enorme que não podemos, de modo algum, desprezar.

É nas ideias antigas que muitos buscam o conhecimento atual, aperfeiçoando-as e moldando-as às necessidades dos nossos dias, tornando-as um fato presente e necessário que utilizamos nas nossas atividades.

Também a construção de edifícios se baseia, muitas vezes, nesta máxima-supra-referenciada, e há ideias e conhecimentos que continuam válidos até aos nossos dias. A gaiola pombalina nasceu da necessidade da época, de uma construção resistente às intempéries, principalmente aos sismos, e, se a elegância e a modernidade são fatores a

O nosso trabalho constitui um retorno ao passado longínquo das estruturas mistas de madeira e alvenaria, desde as primitivas, passando pela evolução da construção ao longo dos últimos tempos, bem como das técnicas e materiais de construção utilizados. Deste modo, revela-se pertinente interrogar:

Qual a importância dos edifícios pombalinos na otimização do projeto de estruturas antissísmicas?

Procurámos ser práticos e sucintos, cientes de que, por vezes, a busca de informação carecia e, com ela, muitos dos conceitos que gostaríamos de referenciar e aprofundar. Porém, acreditamos tratar-se de um estudo sério e consciente, motivador e extremamente trabalhoso, embora a satisfação de ter chegado ao fim tenha compensado tantas e tantas horas de trabalho ao longo dos últimos meses e tantas ausências necessárias.

A descrição dos edifícios pombalinos parece-nos bastante pertinente, o seu enquadramento histórico bem como as características arquitetónicas dos mesmos. A este tema nos referiremos ao longo do presente trabalho.

De modo a facilitar a compreensão desta dissertação organizámo-la em duas partes. A primeira é referente à pesquisa teórica, a qual subdividimos em quatro capítulos. A segunda parte é referente à campanha experimental, parte esta que se revelou de um trabalho intenso mas muito compensador. Tal como começamos com uma introdução geral, da mesma maneira finalizamos este trabalho com uma conclusão.

1.2. Estado da Arte

A prática e os conhecimentos de Fortificação dos engenheiros militares como Sebastian Vauban, Véritable maniére de bien fortier (1692), e Benard Belidor, La cience des Ingénieurs dans la conduite des travaux de Fortification et d’Architecture Civil (1729), a publicação de enciclopédias como a de Diderot e D’Alembert (1751-1780), assim como todos os tratados publicados e experiência anterior, relativa a estruturas de madeira, terão sido importantes fontes na criação da “gaiola pombalina”, modelo estrutural de madeira aperfeiçoado por Manuel da Maia e Carlos Mardel, quanto ao seu desempenho sísmico. Da experiência de fortificação portuguesa anterior ao terramoto, podemos, por exemplo, referir o Método Lusitânico de desenhar as fortificações das praças regulares e irregulares, de Luís Pimentel, de 1680, influenciado na fortificação da cidadela de Turim e em outras fortificações europeias. Pimentel, na altura, indicava para consolidar os terrenos onde se iam construir os pavimentos das praças fortificadas, de apoio à artilharia pesada. Podiam ser lajeados ou de madeira. Os primeiros eram assentes em estacas e grades, sobre as quais se fundamentava um lastro de alvenaria, e embebidas no terrapleno, assentavam as lajes de pedra, unidas com argamassa de cal. As esplanadas de madeira eram construídas sobre barrotes de carvalho ou olmo, pregados sobre as cabeças de estacas cravadas no terrapleno; o espaço entre os barrotes era preenchido de terra batida ou alvenaria e betume. Sobre os barrotes assentavam-se e pregavam-se tabuões de 4 dedos de grossura (Salavessa, 2011).

Em 1896, o engenheiro militar Luis Leitão dizia que sobre as fundações de estacaria de madeira, ou sobre as alvenarias de pedra das paredes do rés-do-chão e das abóbadas de arestas, construía-se, então, a gaiola pombalina. Esta era uma armação de madeira constituída por peças horizontais, verticais e diagonais, ligadas entre si, formando um sistema sólido e estável, caracterizado pela sua flexibilidade. Quando ocorria um sismo, a pedra miúda argamassada dos painéis de enchimento, soltava-se de estrutura de madeira, mantendo-se o esqueleto de madeira, protegendo, assim, a vida dos ocupantes destes edifícios (Vaz, R.; Salavessa, E.; Costa, A.; 2010).

• a dissertação de mestrado de Sílvia Margarida Lourenço Costa Neves com o tema “Análise Sísmica de um Edifício da Baixa Pombalina” apresentada em 2008.

• a dissertação de mestrado de Helena Susana Fernandes Pires com o tema “Anatomia e Reabilitação de um Edifício dos Séculos XVIII e XIX de Chaves, Usando Métodos Pouco Intrusivos: Melhoria das Ligações entre Estruturas de Madeira (Frontal Pombalino) e Paredes de Alvenaria Pesada” apresentada em 2008.

1.3. Objetivos

O objetivo deste estudo pretende aprofundar o conhecimento da parede de Frontal Pombalino e a eficiência das ligações usadas para determinar possíveis soluções de reforço na reabilitação dos edifícios Pombalinos.

O estudo baseia-se na caracterização das paredes de Frontal e na construção em laboratório de quatro exemplares para a realização de ensaios. Pretende-se que o trabalho de laboratório apresente soluções viáveis para o reforço das ligações, respeitando a originalidade dos edifícios Pombalinos, de acordo com o estipulado nas Cartas e Convenções que regem a salvaguarda do Património Arquitetónico.

1.4. Metodologia

A metodologia utilizada neste estudo segue uma ordem fundamental de recolha de informação sobre o tema, começando por estudar as construções em madeira, características e particularidades dos materiais, tipos de ligações usadas e normas e legislação aplicáveis ao tema.

Numa segunda fase, foi aprofundado o estudo sobre os edifícios Pombalinos, centrado na particularidade das paredes de Frontal e o seu contributo para este tipo de construção. Nesta fase foi realizada uma visita ao edifício de estudo situado no Largo do Carmo em Lisboa para realizar um levantamento fotográfico das paredes de Frontal e efetuar medições dos elementos e diagnóstico do seu estado de conservação.

O passo seguinte consistiu na construção em laboratório dos exemplares das paredes de Frontal e os respetivos ensaios.

Após a conclusão da campanha experimental, foi realizada uma análise de dados para determinar os resultados e conclusões de forma a propor alternativas de reforço viáveis nos edifícios Pombalinos.

C

2

-

G

2.1. Introdução

Desde a origem da vida, o homem utilizou peças de madeira, para utensílios básicos usados no dia-a-dia, armas de combate, abrigos temporários, acender o lume, etc.… Assim, as primeiras vigas que apareceram eram feitas em madeira, e o homem sempre soube aproveitar as potencialidades deste material. Para atravessar riachos e pequenos rios, utilizou os troncos de árvore, que permitiam uma travessia mais ou menos segura. O homem habitava as cavernas onde predominava a pedra, que sustentava tetos e paredes com grande capacidade de suporte, oferecendo uma grande resistência à compressão. Por sua vez, a madeira apresentava uma grande resistência à flexão e era mais fácil de manusear. Neste aspeto, o homem soube tirar partido desta situação, utilizando-a, pois embora pudesse fletir não partia. Assim, em breve começou a sair das cavernas e a utilizar a madeira, uma vez que lhe permitia abrigar-se das intempéries e mesmo proteger-se de alguns animais ferozes.

O homem primitivo já sabia aproveitar o que tinha ao seu dispor, como o provam os toscos abrigos construídos, onde se abrigavam. E como todas as histórias, também esta é filha do seu tempo e, provavelmente, também estes homens, tal como os de hoje, se consideravam esclarecidos e capazes de aproveitar o que a natureza lhes proporcionava. Do mesmo modo e como bem sugere Medina (2004), o homem vai modificando o ambiente e as paisagens onde se instala evidenciando as marcas das suas transformações.

O homem, objeto essencial de toda a pesquisa, é talvez aquilo que impressiona em primeiro lugar, quando se inicia a observação do seu remoto passado em qualquer espaço geográfico, antigo ou atual. O período histórico em que está inserido é definido pelo tipo de sociedade humana pelas características gerais resultantes da economia baseadas na mera depredação da natureza, na recoleção de vegetais, no consumo de carcaças animais, na caça, na pesca, no aproveitamento de minerais, madeiras, etc…

A fronteira que separa este tipo de sociedades de épocas anteriores é tal, que se considera frequentemente que a pré-história (antiga) terminou quando a humanidade passou a produzir ela própria os seus bens alimentares, introduzindo ritmos artificiais na regeneração natural da vida.

E como muitos outros, também a madeira foi opção para as mais diversificadas aplicações, perdurando o seu valor desde então até aos nossos dias.

2.2. A madeira e o seu valor como material estrutural

Se os povos, ditos primitivos, souberam aproveitar as suas potencialidades, hoje em dia o seu uso é abrangente e processa-se a um ritmo que podemos considerar grandioso. A arte de edificar surgiu desde a construção mais rudimentar elaborada pelo homem, tendo a sua evolução sido constante ao longo dos tempos. E se as primeiras construções eram simples e sem artifícios, hoje em dia já tal não podemos considerar, uma vez que a sua transformação tem sido constante.

De dois paus cravados no solo que se cruzavam nas extremidades superiores, passamos para as mais modernas construções de madeira idealizadas pelo homem. As formas vão-se tornando cada vez mais complexas e trabalhadas e evoluindo cada vez mais. À medida que se vai evoluindo, a madeira é empregue com maior frequência, uma vez que os processos de a trabalhar também sofrem evolução. Deste modo, a arte de carpintaria antecede a do pedreiro, que aparece mais tarde quando é necessário fraturar a pedra em dimensões mais pequenas, de modo a poderem formar paredes sólidas.

Fonte: 1S.G. Seligman

Figura 1 - Abrigos primitivos construídos em madeira

Já o homem primitivo descobrira que o tronco da árvore após a sua secagem, se abria em fendas longitudinais, profundas e alinhadas, que permitia através da cunha, adaptá-la em elementos mais pequenos para serem moldados às formas da cabana. A atestar tal, temos as cidades lacustres, que ilustram bem o aproveitamento que o homem soube dar à madeira.

Podemos, pois, referir, que a madeira foi provavelmente o primeiro material estrutural utilizado pelo homem, uma vez que possui como características a resistência à compressão e à tração sendo também mais versátil do que qualquer outro material, Figura 2.

Fonte: Sächsisches Landesamt für Archäologie, Dresden

Figura 2 - Construção de madeira mais antiga conhecida

Temos de referir que o facto de substituirmos as antigas estruturas de madeira por outras de betão tem os seus inconvenientes, como o acréscimo de massa, ao se substituir por betão armado uma cobertura ou um piso de madeira, este pode atingir quatro ou cinco vezes o seu valor original. Do mesmo modo, este acréscimo origina um aumento proporcional das forças sísmicas, segundo Silva (2000).

Apesar do aparecimento de outras matérias sintéticas, o uso da madeira continua com diversas utilizações e servindo de matéria-prima para múltiplos outros produtos. É também uma importante fonte de energia, uma vez que é utilizada como lenha nas cozinhas e outros usos domésticos nas mais diversas partes do mundo. É um dos materiais mais utilizados em arquitetura e engenharia civil, Figura 3, ocupando a indústria florestal vastas áreas da terra e a exploração da madeira em florestas naturais continua a ser uma das principais causas de desflorestação e de perda de habitat para muitas espécies, ameaçando a biodiversidade a nível planetário.

Fonte: Alex Maxim and World of Stock, 2013

Figura 3 - Casa de campo antiga

Dada a grande quantidade de espécies vegetais que produzem madeira, este material apresenta grande diversidade de características mecânicas, de densidade, higroscopia, cor, grão, resistência ao apodrecimento e ao fogo, odor e múltiplos outros fatores diferenciadores. Tal diferenciação determina os usos de madeira, tornando difícil o estabelecimento de classificações genéricas.

Já Vitrúvio, (Maciel, 2006), arquiteto e engenheiro romano que viveu no séc. I a.C., defendia as virtudes da madeira e deixou-nos o seu legado em 10 livros, DE ARCHITHECTURA, que têm servido de fonte de inspiração a diversos textos sobre construções hidráulicas, hidrológicas e arquitetónicas desde o Renascimento, Figura 4.

Fonte: Les dix livres d'architecture de Vitruve, Corrigés et traduits en 1684 par C. Perrault, Paris, 1684.

Já na Antiguidade outras madeiras eram conhecidas e utilizadas, como as madeiras de choupo branco e negro, o salgueiro, a tília, o almo, a carpa, o cipreste, o pinheiro, o cedro e outras (Maciel, 2006).

Antes de utilizar a madeira como matéria prima para se proteger, o Homem vivia em cavernas para se abrigar. A madeira foi a primeira matéria-prima usada como estrutura para edificar abrigos de planta circular.

Na cobertura destas construções, eram utilizados materiais de origem vegetal, sendo aos poucos substituídos por tecidos fortes e esteiras feitas com fibras de palmeiras que mais tarde serviram de suporte a camadas de barro e argila (Casema, 2007).

Ao longo dos séculos, a técnica de utilizar troncos de madeira como apoio e suporte para simples coberturas foi evoluindo gradualmente até às construções atuais, de forma a servir as necessidades do homem.

A variedade de técnicas e procedimentos usados na construção destas estruturas foi determinada pela qualidade das ferramentas e utensílios, mais ou menos sofisticados, que os povos possuíam.

A união das peças de madeira realizada apenas com o auxílio de cordas feitas de fibras de folhas e lianas eram comuns em muitas partes do mundo e graças a sua flexibilidade, conseguiam resistiam a ventos fortes e mesmo a vendavais violentos, Figura 5.

Fonte: A Book of Bridges by frank brangwyn & w. shaw sparrow 1914

Figura 5 - Ponte primitiva em madeira

A variedade de construções seculares em estrutura de madeira com peças unidas entre si por fibras vegetais, provam a eficiência estrutural desta técnica, sendo provavelmente, desde sempre, o método mais eficaz e mais económico de utilização de materiais naturais em todo mundo. Ainda hoje, algumas dessas estruturas, como as das casas da Ásia Central, são o testemunho da tecnologia usada na altura empregue no seu desenvolvimento que as fazem perdurar no tempo.

Testemunhos arqueológicos mostram que no período Neolítico foram construídas casas com troncos de árvores e os historiadores Romanos (entre eles Tácito), afirmavam que já naquele tempo, na Alemanha, se construíam casas em que se utilizavam troncos cortados em seção quadrangular (Casema, 2007).

Segundo Heródoto, já no ano 1.000 a.C., devido a abundancia de madeira nos bosques no Norte e Este da Europa, os troncos das árvores já eram utilizados nessa altura como elemento básico para a construção, inclusivamente a construção dos túmulos dos Reis. Ainda na Europa, em 700 a.C., mais precisamente em Biscupin, na Polónia, existiu uma povoação onde as casas eram construídas com troncos.

Há também registos de construção de casas de troncos de madeira, dispostos horizontal ou verticalmente, na Noruega, no século IV d.C. e na Escandinávia, a partir do ano 1.000 d.C., (Kuklík, 2008).

Na técnica de construção com troncos de madeira dispostos na horizontal, uniam os mesmos entre si nas esquinas usando diversos tipos de entalhe. Esta disposição horizontal tornou-se mais usual comparativamente a disposição vertical pois conferia maior estabilidade estrutural (Casema, 2007).

A disposição horizontal dos troncos tinha o inconveniente de ser difícil vedar os espaços entre eles, de forma a evitar a infiltração de ventos e águas. Para atenuar este problema, as fendas eram vedadas com telas tecidas na cor da madeira ou, nas casas mais humildes, com argila, musgo ou terra.

Outro inconveniente na disposição horizontal dos troncos eram os topos destes ficarem desprotegidos e assim, mais suscetíveis ao apodrecimento.

O desenvolvimento das técnicas de serragem, a partir do século XV, através de serrações que utilizavam a água como força motriz, possibilitaram obter mais facilmente elementos de madeira para a construção como tábuas grossas que melhoravam as uniões entre os diversos elementos. Este avanço permitiu que, aos poucos, as casas de troncos fossem substituídas por casas de tábuas ou troncos retangulares, com uma melhor estanqueidade e estabilidade (Casema, 2007).

Fonte: Finest Carved Doors

construção muito comum e eficaz o que culminou na criação de construções extraordinárias, que atualmente podem ser contempladas em todo mundo.

Na Nova Guiné, Malásia e na Índia ainda se podem admirar exemplos de construções de madeira no topo das árvores utilizando métodos que datam da idade da pedra.

É também possível contemplar igrejas e algumas casas da Nova Guiné construídas inteiramente em madeira e que chegam a ter 18 metros de altura e 30 metros de comprimento. Algumas das construções mais audazes realizadas em estrutura de madeira foram construídas apenas com ferramentas artesanais muito limitadas.

No século XII foi implementada uma técnica de construção em cidades Alemãs, posteriormente adotada nas zonas rurais no século XV, denominada por half-timbering house ou enxaimel. Esta técnica consistia numa estrutura de troncos de madeira laminados curtos, encaixados entre eles em diferentes posições horizontais, verticais e diagonais. O espaço entre estes elementos era então preenchido com materiais como pedra, argila ou tijolo (Kuklík, 2008).

Fonte: Bardou, 1981

Figura 7 - Parede construída com a técnica de enxaimel.

Os princípios básicos da construção em madeira na Europa remontam à idade do Bronze. Os limitados meios da altura apenas permitiam fabricar grandes pranchas, de geometria quadrangular e na possibilidade de poupar elementos de madeira comparativamente ao uso de troncos, este tipo de construção tornou-se na época o mais utilizado sendo a madeira mais comum usada para o efeito o Castanho. Nesta época já se começavam a utilizar técnicas de união de peças horizontais com verticais e diagonais, os princípios básicos da construção em forma de cruz de Santo André.

Em Inglaterra surgiu um costume de construir casas com janelas salientes utilizando para isso vigas e apoios oblíquos. Este costume foi evoluindo, pouco a pouco, tanto que na Europa se generalizou o uso de corpos salientes relativamente ao plano das paredes, tanto mais que esta técnica permitiu a redução do tamanho das pranchas que suportavam a carga e facilitavam a construção (Casema, 2007).

De forma a aumentar a planta dos edifícios, os carpinteiros medievais Ingleses encontraram uma solução que consistia na combinação de duas peças de madeira curvadas, normalmente do mesmo tronco, unidas nos extremos por um cavalete e por uma tábua de resistência à tração ao nível do primeiro andar.

Com estas técnicas, nos finais da idade média já era possível construir edifícios até 5 e 6 pisos. É desta forma que muitos edifícios da idade média e renascimento foram construídos em madeira rivalizando em resistência e duração com os construídos em pedra e tijolos, Figura 7.

Estes edifícios, para além de resistentes, têm também um grande encanto na estética das estruturas em madeira utilizadas nos elementos que formam as paredes.

Fonte: Mélibée

Figura 8 - Casas do Sec. XVI em França “Maison a Colombage”

Todas as paredes eram construídas com preenchimento dos espaços entre os elementos em madeira com areia e argila. Para se aplicar este enchimento eram usadas ripas e tecidos presos à estrutura de madeira. Posteriormente, com o fabrico do tijolo, o preenchimento com areia e argila foi substituído, o que permitiu suprimir as telas e os entrelaçados de ripas, tornando a estrutura mais estável e com menor necessidade de substituir o enchimento de argila que era mais sensível às torções dos elementos de madeira.

Na Suécia e na Holanda, este enchimento permitiu construir paredes com efeitos decorativos através do preenchimento com alvenaria a formar padrões originais.

Fonte: Visit North Essex

Figura 9 - Casa de Thomas Paycocke, Sé. XVI

Com a difusão do vidro, as estruturas de madeira mostraram a sua extraordinária capacidade de adaptação e vantagem na forma como recebiam perfeitamente as janelas na sua estrutura, elemento que passa a ser fundamental na construção, sem perder o encanto e a arte de construir os painéis de enchimento decorativos que as complementavam (Casema, 2007)

Durante este período as estruturas de madeira alcançaram o seu apogeu e as suas principais características evoluíram até aos tempos atuais.

Em 1631, Mateus do Couto recomenda que, após o corte das madeiras, se deveria passar algum tempo antes de as preparar para a construção. Acrescenta que o pinho manso português poderia ser utilizado se fosse cortado com a lua de Janeiro, descascado e imerso em água salgada, temporariamente, para ser curado. Do mesmo modo, refere que, para os madeiramentos e traves, a melhor madeira seria o castanho da Galiza e, para os frechais, o carvalho, da mesma terra, quando bem seco. Para se obter uma madeira de qualidade superior, o corte deveria ser feito entre a Primavera e o Outono. Neste enquadramento, também Belidor (1729), salienta o carvalho como a melhor madeira a empregar nos edifícios, devido ao facto de ser rija e de boa resistência mecânica e durabilidade. Estando dentro de água, adquire grande dureza e resiste por longo tempo em bom estado de conservação, facto comprovado por estacas colocadas a

carvalho que deve ser abatido entre os 60 e os 200 anos (a idade mais conveniente é por volta dos 100 anos, idade em que alcança o máximo da sua altura e força). Acrescenta que o tempo apropriado para o abate deveria ser depois do mês de Outubro até ao início de Março quando a atividade da seiva quase não existe e os poros estão mais apertados; o corte feito no quarto minguante da lua origina uma madeira com menos humidade nos poros e a madeira, após abater a árvore, deveria só ser utilizada após ser resguardada em local seco pelo menos durante dois anos (Salavessa, 2011).

Após o terramoto de 1755 e durante a reconstrução de Lisboa, as madeiras mais usadas foram o castanho, carvalho, pinho-de-flandres e o pinho bravo nacional.

Atualmente as construções de madeira perduram e ainda em território nacional, damos como exemplo as que estão construídas no alto da Serra da Estrela, que oferecem todo o conforto das casas mais modernas.

2.3. Madeira e a arte de construir até ao século XIX

A terra, abundante em florestas bem distribuídas, foi povoada por civilizações que depressa se desenvolveram, sabendo valorizar desde cedo a madeira e todas as suas potencialidades. O poder da madeira foi tão importante, que influenciou a maioria das formas arquitetónicas, podendo também ser incluídas as formas dos templos gregos. Do mesmo modo, a profissão de carpinteiro foi e continua a ser muito valorizada, embora nos nossos dias possamos reconhecer que nem sempre lhe é atribuído o justo e meritório valor. Desde os tempos mais remotos era o carpinteiro que intervinha na construção das edificações, construiu o primeiro castelo, os primeiros portos, os primeiros templos, exigindo toda a criatividade de que dispunha, dando-lhe formas criativas embora ainda mostrassem que se estava no começo. Lentamente, estas foram-se aperfeiçoando, e o carpinteiro ganhou confiança em si próprio aventurando-foram-se em patamares mais exigentes no que respeita a processos de trabalhar a madeira. A qualidade e a abundância das madeiras bem como a importância das mesmas, desde cedo resultou na separação de dois tipos de ofícios: os carpinteiros, a quem cabia a execução de componentes estruturais (como vigas, esteios, escadas, soalhos, …) e os marceneiros a quem cabia a produção de objetos utilitários e artísticos (como móveis).

Esta divisão de trabalho e de objetivos também influiria na utilização dos tipos de madeiras. Deste modo, aos carpinteiros interessavam mais as madeiras mais resistentes aos esforços mecânicos, como a flexão e, aos marceneiros, por outro lado, importavam as madeiras macias, de belas e variadas colorações e capazes de serem esculpidas e torneadas com mais facilidade.

De acordo com Rainville (1880, pp. 377): “ A marcenaria constitui uma das partes principais da construção de uma casa: consiste na arte de juntar madeiras de diversas qualidades, para com elas formar qualquer objecto necessário para o acabamento interior de uma casa, ou para a sua decoração. Diferencia-se da arte de carpintaria à qual pertencem unicamente os trabalhos em que não se usa cola.”

Assim, o fato de não existir cola nas obras dos carpinteiros estava associado à grandeza dos esforços mecânicos a que eram submetidas as suas obras. Por exemplo, para unir peças que compunham uma tesoura, utilizavam encaixes engenhosos chamados “engradamentos” e, deste modo, evitavam utilizar pregos que introduzidos na madeira e devido à oxidação, produziam ranhuras e tornavam as estruturas frágeis (Araújo, 2002). Não é de admirar que, desta maneira, as madeiras se tornassem imprescindíveis não só para as habitações mas também para a construção de fábricas, rodas de água, e muitas outras construções.

Durante a Idade Média, desenvolveu-se principalmente a tecnologia da construção de catedrais, e todo este esforço foi acompanhado pela população e inserido na vida da comunidade. O conhecimento construtivo é guardado pelas corporações, que reuniam dezenas de mestres-de-obras que conduziam a execução e elaboração das obras.

No final da Idade Média, a estrutura do poder modificou-se e antigos tratados arquitetónicos Romanos são redescobertos pelos novos arquitetos, influenciando profundamente a arquitetura renascentista. A relativa liberdade de pesquisa científica que se desenvolveu, permitiu algum avanço nas técnicas construtivas, consentindo novas experiências e a concepção de novos esforços (Roth, 1993).

conhecimentos adquiridos na época medieval, como o controlo das diferentes cúpulas e arcadas, foram agora aplicadas de uma nova forma. Os novos meios de concepção do projeto influenciaram a concepção espacial dos edifícios no sentido em que os raios visuais vão convergir para um ponto de vista específico.

Com o Maneirismo, os arquitetos apropriam-se das formas clássicas mas começam a desconstruir os seus ideais e Miguel Ângelo sobressai neste período.

Os séculos XVII e XVIII, foram palco de todo um processo cíclico de constante afastamento e reaproximação do estilo clássico. O barroco proporciona a génese de um tipo de arquitetura inédita ainda que ligada com o passado, (Benevolo, 2001).

Com o passar dos anos, o homem adquiriu um sentido de modernidade feito de invenções e técnicas bem marcadas, sendo a madeira um dos principais materiais. Partindo-se da prática construtiva e de diversos insucessos, adquiriram-se muitos conhecimentos sobre a resistência e limitações da madeira, o que conduziu a uma evolução que podemos referir como muito positiva tanto no século XX como no começo do atual.

2.4. Estruturas setecentistas de madeira

A madeira é um material produzido a partir do tecido constituído pelas plantas lenhosas com funções de sustentação mecânica. Sendo um material por natureza resistente, e relativamente leve, é pois, com muita frequência utilizado para fins estruturais e para sustentação das construções.

As casas de estrutura de madeira são leves, resistentes, flexíveis e respondem muito bem em caso de terramotos. São capazes de absorver e distribuir forças sísmicas de grande intensidade sem sofrerem danos e sem desabarem.

Uma das fraquezas que as pessoas relacionam com a madeira é a sua condição de material inflamável. No entanto, atualmente, a tecnologia permite proteger as estruturas do fogo, de modo que sejam seguras, através da aplicação de revestimentos ou pinturas que retardam a ação do fogo.

O terramoto de 1755 veio mostrar a fragilidade da construção em alvenaria, que tinha uma capacidade muito reduzida de absorção e dissipação da energia libertada pela catástrofe. Este terramoto destruiu praticamente toda a zona ribeirinha de Lisboa e uma boa parte da zona costeira entre a capital e Setúbal bem como a região do Algarve, e mostrou a necessidade de analisar o comportamento sísmico dos edifícios. Neste enquadramento surgiu a gaiola pombalina. Estes edifícios, conhecidos como Pombalinos, ficaram a dever-se ao pensamento devidamente orientado de uma equipa criada pelo Marquês de Pombal para reerguer a capital. A mesma equipa era chefiada por um sargento-mor de nome Manuel da Maia, que traçou as linhas gerais e orientadoras para a reconstrução da capital ao longo de quatro dissertações.

Assim, os edifícios reconstruídos incorporavam um grupo de conceitos, tais como a pré-fabricação, a construção antissísmica e a estandardização de soluções com custos controlados mas de larga abrangência. Estipulou-se um controlo com base na qualidade bastante elevada da madeira e que, em caso de novos sismos, os efeitos nefastos produzidos nos edifícios fossem minimizados (Addlesson, 1995).

Deste modo, a construção que surgiu era geométrica e regular, resultado de um planeamento urbano adequado e de uma organização da estrutura urbana em quarteirões uniformes.

Estes novos edifícios pombalinos, mostravam como base de sustentação principal, as fachadas, empenas e paredes em volta dos saguões. As duas primeiras tinham uma espessura média de 90 e 50 cm, respetivamente, no rés-do-chão, que ia diminuindo à medida que o edifício crescia; do mesmo modo, eram feitas em alvenaria de pedra rebocada e ligada por uma argamassa de cal aérea; a estrutura interior era de madeira de carvalho ou azinho que lhes conferia travamento. Não podemos deixar de referir que as empenas tinham uma dupla finalidade: uma, a de suportar os lotes e outra, de construir um elemento corta-fogo com uma espessura de 50 cm sendo constituídas do mesmo material utilizado nas fachadas.

No rés-do-chão, a estrutura era executada em pedra e além das paredes exteriores, também existiam abóbadas de berço trabalhadas em cantaria, ou então abóbadas de

Assim, era um mecanismo que proporcionava uma maior rigidez à estrutura na base com a função de, ao mesmo tempo, cortar o fogo, caso acontecesse algum incêndio. A parte superior das abóbadas era cheia com o material resultante dos escombros provocados pelo terramoto, de modo a tornar a superfície mais regular.

Partindo do rés-do-chão, o sistema de travamento desenvolvia-se em dois sentidos, formado pela Cruz de Santo André e constituindo Paredes de Frontal, cuja espessura variava entre os 15 e 22 cm. De um modo geral, utilizava-se madeira de carvalho, casquinha e pinho bravo. As paredes assumiam uma função estrutural assim como de paredes divisórias e também como sistema de suporte ao pavimento, este feito em madeira.

Deste modo, a madeira tinha um valor fundamental, sendo alvo de uma primorosa escolha e um tratamento adequado (Tadeu e Matteus, 2001).

2.5. Edifícios Pombalinos

2.5.1. Introdução

O terramoto de Lisboa aconteceu no 1.º de Novembro de 1755, terramoto este de uma intensidade extrema, deixando a cidade profundamente abalada não só pelos sismos, mas também pelos incêndios que se sucederam. As ruas ficaram destruídas e as casas afetadas. As igrejas ruíram e muitos habitantes, cerca de 10.000 pereceram. Mas o futuro da cidade em breve começou a ser ponderado, tendo grande importância neste ato o futuro marquês de Pombal, Sebastião José de Carvalho e Melo. Mandou limpar as ruas, drenar as águas e tomar providências no que respeita à medição e tombo das ruas, casas, edifícios públicos e praças. Era sua ideia que a reconstrução da cidade acontecesse de maneira harmoniosa e legal e para tal, a 30 de Dezembro foi publicado um Decreto-Lei para explicar que os planos para a nova cidade iriam ser explicados brevemente (França, 1987).

Do mesmo modo, a 4 de Dezembro do mesmo ano, o Marquês de Pombal recebeu das mãos do general Manuel da Maia, engenheiro-mor do Reino, uma dissertação onde eram apresentadas várias hipóteses da reconstrução da cidade. Numa primeira fase deste memorial, eram previstas cinco hipóteses urbanísticas, que estavam acompanhadas dos

respetivos modelos arquitetónicos. Manuel da Maia pretendia reedificar a cidade segundo os antigos padrões, alargando mais as ruas, arrasar os restos da cidade na zona que fora mais destruída e urbanizá-la, ou ainda a construção de uma cidade nova na zona de Pedrouços e Alcântara, pondo de lado a cidade destruída.

Numa segunda parte foi colocada a hipótese de reedificação integral de parte da baixa de Lisboa e a implantação de um novo palácio real onde hoje é o Campo de Ourique. As ruas eram desenhadas livremente, com simetria no que reporta a portas, janelas e alturas (Ibidem).

A terceira parte da dissertação (Março de 1976), consistia em diversas hipóteses desenhadas para a reconstrução da cidade baixa.

Para tal foram destacados dois engenheiros, Eugénio dos Santos e Carlos Mardel, que juntamente com outros cinco engenheiros também eles militares, distribuíram-se em equipas e realizaram os 6 desenhos-tipo da baixa de Lisboa Segundo (Rossa, 2004), as propostas realizadas tinham os aspetos das ruas e da Praça do Comércio definidos, tal como o sistema de drenagem de esgotos. A única variação destas propostas era o modo de unir as áreas das duas praças principais, de maneira racional. Umas respeitavam as linhas originais e a estrutura da cidade antiga; outras foram pensadas criando malhas totalmente novas.

As restantes propostas já mostravam uma malha estrita na qual se cruzavam as ruas verticais com as outras, de modo a fazerem ângulos retos.

Apresentadas e analisadas as 6 plantas, Marquês de Pombal escolheu a número 5, da autoria de Eugénio dos Santos, Figura 9. Era constituída por uma malha regular e complexada mas que ligam o Rossio e o Terreiro do Paço, por meio de um sistema de perpendiculares e transversais, ligando as praças pelo lado poente. Assim, o Terreiro do Paço ganha mais independência urbana em relação à praça do Rossio. O uso de quarteirões, a sua localização e as transversais deram dinâmica à malha urbana. Segundo França (1987), a dinâmica de todo o processo urbanístico fica a dever-se à variação da largura das ruas e à variação das formas e orientação dos quarteirões.

Fonte: Estúdio Horácio Novais - CML (1982)

Figura 10 - Planta escolhida nº5 da autoria de Eugénio dos Santos

Em Maio de 1758 foi promulgado um alvará com força de lei, que constituiu a base legislativa básica de todo este processo de reconstrução. Outra peça legislativa de 12 de Junho de 1758, apresenta instruções sobre o modo de colocar em prática a obra bem como considerações gerais para a sua reconstrução a dimensões máximas e mínimas das ruas principais (sentido N-S), secundárias (sentido E-O) e passeios; a altura das casas deveria respeitar a cércea dos edifícios do Terreiro do Paço; e a composição das fachadas, isto é, sacadas nos primeiros andares e janelas de peito nos restantes, nas ruas principais, e somente janelas de peito nas outras ruas, prevendo portas tratadas em ruas como as de S. Francisco e S. Roque, de maneira a se distinguirem das casas nobres. Nesta altura, o desenho com o novo traçado, de Eugénio dos Santos e Carlos Mardel foi tornado público, juntamente com desenhos-tipo para os alçados e ruas (Rossa, 2004).

2.5.2. Características arquitetónicas dos edifícios pombalinos

Na baixa de Lisboa, a construção pombalina, apareceu devido ao grande esforço de reconstrução da cidade após o terramoto que a assolou. A construção caracteriza-se pela sua originalidade, uma vez que se utilizaram sistemas de pré-fabricação e normalização. As novas casas teriam de ser construídas para albergarem uma população considerável e satisfazer ao mesmo tempo, planos económicos.

O estilo pombalino define-se por todas estas questões, imposições e práticas, não só da baixa pombalina mas também noutras zonas de Lisboa, noutras cidades do país e até no Brasil.

Segundo Mascarenhas (2004), à primeira vista, na baixa pombalina, tanto os alçados dos quarteirões como os dos prédios parecem ter idênticas características, mas se virmos em pormenor, há detalhes distintos, como as janelas de sacada, lintéis e mansardas, o que até sucede mais em ruas secundárias.

O estilo do prédio é formado por rés-do-chão destinado ao comércio e 3 andares, ao qual para ser mais rentável se acrescentou no séc. XVIII um outro piso, acima da cornija. A fachada é ornamentada com varandas estreitas no primeiro andar e janelas de peito nos restantes. Os vãos da janela são quase da mesma largura que os espaços de parede que os separam. No terceiro andar as janelas não são tão altas, com vergas arqueadas ornadas com um facho pequeno. As cantarias simulam consolas e as vergas são recortadas ligeiramente. Os espaços entre as partes bem como a parte inferior dos espaços entre as janelas sacadas são em cantaria. O perfil de cornijas é simples e sobre esta erguem-se duas partes do telhado. As caves são abobadadas com pilares. As casas têm divisões grandes e os corredores são pouco utilizados. Pode haver quartos sem janelas, interiores, e as cozinhas são escuras. O único ornamento das divisões e das escadas dos prédios resumem-se a lambris de azulejo pobre.

Tudo tinha em conta a economia e a rapidez que a situação exigia, por isso a mão-de-obra e os materiais existentes eram aproveitados ao máximo.

Embora hoje se atribua determinado valor a esta construção, Lisboa pombalina foi alvo de muitas críticas ao longo do tempo e conotada como uma construção monótona, pragmática, repetitiva, com uma ausência de fantasia e criatividade, com falta de meios económicos.

Fonte: Estúdio Horácio Novais - CML (1982)

Figura 11 - Alçado tipo de rua principal da autoria de Eugénio dos Santos

2.5.3. Paredes de frontal pombalino

Neste tipo de edifícios existem as paredes principais (mestras) que envolvem o edifício todo, incluindo o saguão, as paredes de frontal e as de tabique.

As primeiras, isto é, as mestras, são formadas por alvenaria de pedra ordinária rebocada com grande espessura (0,9 a 1,0m) no que respeita ao rés-do-chão, reduzindo-a em altura. A alvenaria é de taipal, constituída por argamassa de cal aérea, sendo que alguns materiais cerâmicos e a própria pedra são dispostos de uma maneira cuidadosa, como salienta Silva (2007).

Se nos reportarmos à grande espessura destas paredes, teremos de referir que os materiais usados não possuem boas características de resistência à tração e ao corte, contrariamente à compressão. Desta maneira, como refere Appleton (2003), uma parede mais espessa, devido à elevada compressão e peso que comporta, torna-se mais estabilizadora em relação às forças horizontais, do que sendo uma parede mais fina. Quanto maior for a espessura, menores são os riscos de instabilização. Respeitante a paredes exteriores, a sua espessura é um fator positivo para proteger a parte interior aos agentes exteriores.

A ligação entre estas paredes de alvenaria perpendiculares é feita por meio de cunhais de alvenaria grandes, que junto com dispositivos de ligação metálicos, garantem a ligação entre estes elementos.

Logo situado por cima do primeiro andar há a gaiola de madeira e a sua estrutura tem como base paredes de frontal que formam uma malha ortogonal que recebem os

vigamentos de piso complementada por uma estrutura simples colocada do lado de dentro dos paramentos exteriores, que confina toda a alvenaria das paredes exteriores. Esta estrutura de madeira que une às paredes de alvenaria (as travessas nomeadamente), são dotadas de peças de ligação de madeira à alvenaria, chamadas “mãos”, que vão melhorar esta ligação e ficam embebidas na alvenaria.

Silva (2007), salienta que a gaiola é indispensável para o travamento da estrutura e é a chave para que estes edifícios funcionem bem perante um sismo. A parte de fora da gaiola é formada por um esqueleto de madeira constituído por frontais nas duas direções, frechais, pavimentos, contra-frechais, e escadas, devidamente interligadas. Estes frontais pombalinos são formados por elementos de madeira verticais (designados por prumos), horizontais (as travessas ou travessanhos) e diagonais (as escoras), que constituem o elemento conhecido por cruz de Santo André, que é preenchido com alvenaria. Todos estão ligados entre si e envolvidos por alvenaria de tijolo maciço, pedra irregular argamassada de cal ou fragmentos cerâmicos. São estas paredes que em conjunto com as do tabique formam as divisões das casas. A sua espessura varia entre os 15 e 22 cm e o carvalho, o pinho bravo e a casquinha são as madeiras utilizadas no seu fabrico.

As paredes de frontal situadas acima do primeiro piso, nas duas direções, têm uma importante função estrutural no modo como a gaiola se comporta, tanto na absorção da parte da carga vertical como no travamento geral da estrutura.

Antes de se construírem estes edifícios pombalinos, já existiam alguns tipos de paredes de frontal, como os frontais à francesa, o frontal à galega e o frontal tecido.

Para resistirem aos sismos tem de existir uma boa ligação entre os elementos e no travamento que esta desencadeia, Figuras 12 e 13.

Fonte: Luís CARMO, 2012

Figura 12 - Pormenor de ligações da parede de frontal do edifício de estudo

Fonte: Luís CARMO, 2012

Figura 13 - Parede de frontal Pombalino no edifício de estudo

As paredes de tabique têm uma espessura inferior às de frontal, são mais ligeiras com uma função divisória e normalmente não suportam qualquer carga. Também existem os tabiques simples, formados por tábuas pregadas em calhas de madeira que se fixam por baixo e por cima, com prumos, travessas e diagonais, com o posterior reboco; os tabiques aliviados destinam-se a suportar cargas muito pequenas e são destinadas a lugares com pouca capacidade de carga.

Fonte: R. VAZ, E. SALAVESSA, A. COSTA, 2010

Figura 14 - Gaiola Pombalina a)

Fonte: R. VAZ, E. SALAVESSA, A. COSTA, 2010

Figura 15 - Gaiola Pombalina b)

Gaiola pombalina: a) Esqueleto de madeira, Segurado, 1909 ( A , frechal; B, prumo; o, orelha do prumo na ligação com o frechal; C, travessanho; D, verga superior ou peitoril do vão; p, pendural; t, travadouras, mantêm os prumos verticais, pregadas uma à outra com cruz de Santo André e ao paramento interior dos prumos do vão; t’, travadouras fixas ao vigamento do sobrado impedem oscilação dos prumos e removidos à medida que crescia a parede; m, mãos para ligar a gaiola à alvenaria; E, contra-frechal onde se apoiam as varas da estrutura do telhado). b) Frontal tecido, Segurado, 1909.

Figura 16 - Gaiola Pombalina c)

Figura 17 - Gaiola Pombalina d)

Gaiola pombalina: c) Tabique suspenso ou aliviado, Leitão, 1896(d, costaneiras; b, aspas; as fasquias eram pregadas sobre o conjunto). d) Ajustamento do esqueleto de madeira ao ressalto da parede e ligação dos chincharéis às vigas, Leitão, 1896.

2.6. Revisão de cartas e convenções internacionais sobre património

cultural e de normas técnicas sobre estruturas de madeira

Decisões de intervenção de conservação e restauro do património arquitetónico devem ser baseadas no conhecimento aprofundado dos assuntos que estão em jogo, bem como a responsabilidade de se poder escolher soluções que estejam de acordo com as análises que foram realizadas. Todo este processo é delicado, uma vez que por si só exige medidas imbuídas de experiência, especialmente no que respeita a casos mais difíceis, devido ao facto de não existirem plantas geométricas da construção, a um desconhecimento do núcleo da estrutura, à ausência de caracterização das propriedades mecânicas dos diversos materiais que são aplicados às diferentes técnicas de construção, ao desconhecimento do historial que acompanha a construção, aos danos causados por determinadas ações a que a mesma foi sujeita, às limitações respeitantes à extração de provetes em edifícios com grande valor cultural e, do mesmo modo, aos custos elevados respeitantes à inspeção e diagnóstico do mesmo.

Neste enquadramento, também nestas últimas décadas os avanços respeitantes às caracterizações experimentais e às ferramentas para análise numérica têm sido

bastantes, bem como os que reportam ao diagnóstico de estruturas mais antigas que conseguem oferecer novas possibilidades aos atores envolvidos na conservação e restauro do património.

São avanços que nos permitem estudar e ao mesmo tempo conciliar a constante inovação em termos de criar novas possibilidades, novas técnicas de construção e materiais, de maneira a se poder estudar soluções diferentes e também mais apropriadas, que são essenciais na intervenção de conservação e restauro do nosso património arquitetónico, que não é tão pouco, (Coelho, 2000).

2.6.1. Recomendações para análise, conservação e restauro estrutural do património arquitetónico

Baseando-se em todos estes conhecimentos, o ISCARSAH, isto é, o Comité Científico Internacional para a Análise e Restauro de Estruturas do Património, do ICOMOS, ou seja, do Conselho Internacional sobre Monumentos e Sítios, organizou um leque de recomendações com a finalidade de serem utilizados por todos os atores envolvidos nesta temática, isto é, nos problemas de conservação e restauro do património construído de valor cultural.

São princípios que englobam critérios gerais, investigação e diagnóstico, medidas de consolidação e controlo.

Aqui, transmite-se a necessidade de compreender de forma eficaz e completa o comportamento estrutural da construção bem como todo o seu historial, o que vai requerer uma organização de estatuto, análise e diagnóstico. É fundamental e imprescindível identificar as causas dos danos e saber escolher as soluções mais adequadas, bem como os materiais mais apropriados. Do mesmo modo, também é necessário o controlo da eficiência das intervenções, com a finalidade de evitar ações que possam prejudicar o património em questão. Cada uma das intervenções deve estar direcionada para as causas e reduzir-se ao mínimo necessário para garantir a durabilidade e a segurança de modo a causar o mínimo possível de danos sobre o património arquitetónico.

Do mesmo modo, também a escolha dos materiais a serem utilizados deve ser feita de uma maneira criteriosa, de forma a se poderem compatibilizar com os já existentes, para minimizar efeitos indesejáveis a longo prazo. Avaliar o estado de uma construção envolve entendê-la e analisá-la como um todo, com base e suporte na engenharia estrutural e na ciência para se poderem obter os resultados que se desejam. Assim, e de um modo generalizado, é um processo que envolve a obtenção de dados, ou seja, informação e investigação histórica, estrutural e arquitetónica; inspeção visual da construção; investigação no local e ensaios no laboratório e finalmente monitorização. São passos necessários e que devem ser cuidadosamente elaborados de maneira a não haver falhas. (Ibidem).

2.6.2. Carta de Veneza

A Carta de Veneza surgiu do II Congresso Internacional de Arquitetura e de Técnicas de Monumentos Históricos realizado em 1964 na bonita cidade de Veneza, caracterizada pelos seus inúmeros monumentos arquitetónicos entre os quais salientamos a Catedral de S. Marcos na praça com o mesmo nome, e assente em milhares de estacas de madeira que aí permanecem há longos e longos anos. Esta carta salienta o carácter científico de conservação preventiva, ao definir a conservação como uma disciplina que é responsável pela salvaguarda do património arquitetónico por meio de uma constante manutenção da sua integridade física, conjugando simultaneamente várias técnicas oriundas de diversas ciências.

Este documento tão importante, inicia-se definindo a noção de monumentos, que assim engloba não somente a criação arquitetónica isolada mas também o meio em que está inserida e onde se possam reconhecer manifestações de um acontecimento cultural, histórico e humano com algum significado. Assim, tanto a conservação como o restauro de monumentos pretendem salvaguardar a obra de arte em si e o testemunho histórico que o envolve. Desta maneira, ao ser realizada a conservação de um monumento, não se pode alterar a disposição de qualquer elemento que dele faça parte nem o ambiente que o rodeia. Desta convenção podemos retirar as conclusões que se seguem:

• Reconhecimento de responsabilidade de salvaguarda dos edifícios históricos para as futuras gerações;

• Alargamento do conceito de monumento histórico ao local onde o edifício se encontra;

• Reconhecimento da importância das grandes criações arquitetónicas e de todos os restantes com significado cultural relevante;

• Manutenção periódica;

• Reconhecimento da importância para a conservação dos edifícios históricos e de lhes serem atribuídos fins sociais úteis;

• Ênfase no uso de técnicas tradicionais, quando for possível, nas ações de conservação. Se as mesmas não forem adequadas, recorre-se às técnicas modernas de consolidação, conservação e construção, desde que a sua eficácia tenha sido comprovada em anteriores intervenções ou cientificamente;

• Reconhecimento da importância das contribuições de épocas diversas que existem nos edifícios;

• Reconhecimento da anastylosis como método único válido de reconstrução de ruínas arqueológicas e necessidade de existir documentação e registos sistemáticos em todos os trabalhos de conservação.

Como podemos facilmente verificar, são tudo um conjunto de conclusões indispensáveis e necessárias. Breyer et. al., (2003).

2.6.3. Eurocódigo 5

Os Eurocódigos são documentos que visam a unificação de critérios e normas de cálculo e dimensionamento de estruturas de Engenharia Civil em toda a União Europeia. O Eurocódigo 5 (EC5) rege o uso da madeira como elemento estrutural e é composto por 3 partes:

• EN 1995 – 1.1. Design of timber structures – Part 1 – 2: General – Common Rules and Rules for Buildings;

• EN 1995 – 1.2. Design of timber structures – Part 1- 2: General – Structural fire design;

O conjunto de normas que constitui o Eurocódigo 5 (bem como os outros) representa uma evolução positiva no que respeita à regulamentação europeia sobre a matéria. Em Portugal, fez-se sentir a falta de um documento de origem nacional. O EC5 ajudou a suprimir esta falta de regulamentação existente mas faz-se sentir a necessidade da tradução para português das três partes.

A primeira parte, foi traduzida e publicada em 1998, partindo-se da versão original de 1993 do Comité Européen de Normalization. A organização da parte 1.1. do EC5 está estruturada em 10 capítulos:

1. Generalidades;

2. Bases para o projeto;

3. Propriedades dos materiais;

4. Durabilidade;

5. Bases para a análise estrutural; 6. Estados – limite últimos; 7. Estados – limite de serviço;

8. Ligações com ligadores metálicos; 9. Composições e sistemas estruturais; 10. Disposições construtivas e controlo.

A publicação dos Eurocódigos como Normas Europeias Provisórias (ENvs) teve como objetivos permitir uma aplicação experimental daqueles documentos, comparando-os com os regulamentos já existentes no nosso país e em outros, de maneira a recolher comentários para a sua conversão em Normas Europeias.

Mais especificamente no Eurocódigo 5 e relativo ao projeto de estruturas de madeira, foi publicado pelo IPQ e CEN o documento seguinte:

• NP ENV 1995 – 1 – 1 – Projeto de estruturas de madeira, regras gerais e regras para edifícios.

Este documento inclui um preâmbulo, sete capítulos, quatro anexos (três informativos e um normativo) e o correspondente Documento Nacional de Aplicação (DNA), totalizando cento e setenta e uma páginas. No 1.º capítulo estabelecem-se