FACULDAD
FACULDADE
E BRASILEIRA
BRASILEIRA
GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL
GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL
DANIELE ROSSONI DANIELE ROSSONI FELIPE GERÔNIMO FELIPE GERÔNIMO GUILHERME VENTORIM GUILHERME VENTORIM GUSTAVO FERNANDES GUSTAVO FERNANDES
ESTRUTURAS APORTICADAS PARA EDIFICAÇÕES
ESTRUTURAS APORTICADAS PARA EDIFICAÇÕES
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ... 03
1.1 CONCEITOS GERAIS ... 03
1.2 VANTAGENS ... 03
1.3 DESVANTAGENS ... 04
2 VIGAMENTOS PARA PISO ... 04
3 ELEMENTOS DE UM SISTEMA ESTRUTURAL ... 05
3.1 FUNDAÇÃO ... 05
3.2 PAREDES ... 06
3.2.1 LIGAÇÕES DOS ELEMENTOS DAS PAREDES ... 07
3.3 COBERTURA ... 08
4 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS E HIDRO-SANITÁRIAS ... 09
5 DETALHES TÍPICOS DAS LIGAÇÕES ... 10
6 TIPOS DE CARREGAMENTOS SOLICITANTES ... 12
7 FORMAS DE GARANTIR A ESTABILIDADE ... 15
1. INTRODUÇÃO
1.1 CONCEITOS GERAIS
Utilizada há muitos anos em países da Europa e América do Norte, as estruturas aporticadas para edificações, também conhecidas como Wood frame ou construção energeticamente
sustentável consiste em uma tecnologia muito simples e vantajosa na execução de uma obra. A edificação é formada por pórticos de madeira fixados e contra ventados de forma que garantam um bom desempenho estrutural.
Este sistema foi trazido para o Brasil somente em 2010 com a ajuda de instituições como o SENAI e FIEP. O Wood frame é um sistema de edificação industrializada, onde as peças podem ser montadas na fábrica ou in loco , possibilitando um menor tempo de execução em
relação a uma obra convencional, as madeiras utilizadas são painéis de OSB e o PINUS. O pinus trata-se de uma madeira reflorestada que proporciona boa resistência e leveza, já os painéis de OSB são formados por fibras de madeira orientadas perpendicularmente e coladas com resina, oferecendo boa resistência aos esforços e intempéries.
Fig. 1.1 – Vigas de PINUS Fig. 1.2 – Chapas de OSB
1.2 VANTAGENS
Algumas das principais vantagens são:
• Melhor organização no canteiro de obras; • Maior rapidez na execução;
• Uso reduzido de água em relação a uma obra convencional; • Funciona como um excelente isolante térmico;
• Boa flexibilidade no projeto arquitetônico;
1.3 DESVANTAGENS
Algumas das principais desvantagens são:
• Grande limitação na altura da edificação;
• Risco de agentes agressores (cupins, fungos...); • Falta de mão de obra qualificada;
• Maior cuidado na seleção da madeira para não comprometer sua resistência.
Fig. 1.3 - Exemplo de construção com sistemaWood Frame.
2 VIGAMENTOS PARA PISO
A estrutura do piso da construção em Wood Frame consiste em barrotes de madeira fixados
em longarinas que transmitem as cargas para a fundação. Na parte superior dos barrotes são fixadas as chapas OSB, que podem ser secas ou cimentícias, de acordo com a necessidade. As ligações desse sistema são feitas com parafusos e pregos tipo ardox.
No caso de pavimentos superiores, a estrutura é composta por painéis e vigas, geralmente mistas, sendo a alma de OSB e a mesa de PINUS, que recebem as cargas do piso e as transferem para a estrutura da parede.
Na montagem do piso também deve ser considerado o efeito da vibração, pois o emprego de materiais inadequados ou uma má execução pode gerar uma situação desagradável ao usuário da edificação, e até mesmo levar ao rompimento da estrutura. Portanto, o uso de materiais resistentes e o travamento da estrutura são fundamentais para evitar esse tipo de dano.
Fig. 2.1 – Vigamento de piso superior.
Fig. 2.3 – Esquema de fixação d
3. ELEMENTOS DE UM SISTE 3.1 FUNDAÇÃO
A fundação para o sistema Woo a edificação será construída. To são utilizadas lajes do tipo radier
Fig. 2.2 - Chapa
s peças. Fig. 2.4 - Exemplo d
A ESTRUTURAL E SUAS FUNÇÕES
frame deve ser decidido de acordo co davia para construções leves e distribui
ou sapata corrida.
cimentícia sobre o OSB.
travamento entre barrote.
o tipo de solo em que ção uniforme da carga
Fig. 3.1 - Exemplo de construção do radier.
Fig. 3.2 - Esquema de construção de sapata corrida (baldrame).
3.2 PAREDES
As paredes do sistema Wood-frame são constituídas basicamente de dois materiais, a parte estrutural de PINUS e o fechamento com placas OSB. O fechamento interno é feito depois do fechamento externo, pois assim facilita o processo das instalações hidráulicas e elétricas, já que não há necessidade de quebra de paredes como em construções convencionais de alvenaria.
A estrutura das paredes é formada por banzos e montantes travados perpendicularmente. Os banzos superiores tem a finalidade de receber as vigas do piso e transmitir para os montantes que funcionam como pilares, os banzos inferiores recebem os montantes e transferem as cargas uniformemente para a fundação. O espaçamento entre os montantes considera a dimensão do painel, o posicionamento das traves de pisos e das treliças de cobertura, de modo geral utilizam-se aproximadamente 50 cm, além disso, o contra-ventamento também é importante, pois evita-se assim a flambagem, já que os montantes trabalham comprimidos.
As placas cimenticias de O semelhantes aos de construçõe de gesso, revestimentos, pintur entre as placas de fechamento vidro para evitar a passagem de
Fig. 3.3 – Paredes em wood frame
3.2.1 LIGAÇÕES DOS ELEMEN As ligações entre os banzos e o devem ser fixados inclinados p banzos e vigas podem ser feitas mostra os esquemas dessas lig
Fig. 3.5 - Ligação montante–banz para quadros montadosin loc
SB permitem que as construções em alvenaria, já que aceitam com muit s, etc. Outro item importante de ressal xiste um ‘vazio’, é muito comum o uso ruídos.
. Fig. 3.4 – Elementos básicos d
TOS DAS PAREDES
s montantes são feitas com pregos tipo ra melhor resistência ao arrancament com chapas ou com outros elementos ções.
o Fig. 3.6 – Ligação mont
. para quadros
pré-tenham acabamentos a facilidade o emprego tar é a acústica, como e lã de rocha ou lã de
estrutura da parede.
ardox ou anelado, que . Já as ligações entre e fixação. A figura 3.5
nte-banzo fabricados.
Pode-se notar que a posição d paredes pré-fabricadas, já que estrutura podendo aplicar os pr devem ser fixados de cima para
Fig. 3.7 - Ele
3.3 COBERTURA
O telhado do sistema Wood fra os materiais empregados. Nas t são feitas com chapas metálic placas de OSB cimentícia.
O comportamento estrutural ta apoiam-se nos banzos ou nas entre as tesouras e os banzos s
os pregos das paredes moldadas in l
a pré-fabricada permite um manuseio gos de fora para dentro. Na parede mol abaixo devido à ordem de montagem.
entos de fixação dos quadros entre os paviment
e é parecido com um telhado convenc souras, por exemplo, utiliza-se o própri as, esse sistema permite a adoção d
bém não é diferente do telhado con igas, transferindo as cargas para os o feitas com chapas metálicas.
co são diferentes das
de todas as partes da dada in loco os pregos
os.
ional, o que difere são o PINUS e as ligações telhas cerâmicas ou
encional, as tesouras ontantes. As ligações
Fi
Fig. 3.9 – Placa metálica utilizada nas ligações da cobertura
4. INSTALAÇÕES EL TRICAS Na execução de instalações vantajoso que o sistema conven paredes, evitando entulho e d funcionam como shafts, agilizan
. 3.8 – Elementos básicos da cobertura
Fig. 3.10– Exemplo de cobertu
E HIDRO-SANITÁRIAS
létricas e hidro-sanitárias o sistema ional, pois não há necessidade de queb esperdícios. Os vazios formados pelo
o o processo de construção e evitando
ra com suas ligações
Wood frame é mais rar ou fazer rasgos em s painéis de vedação tubulações expostas.
No caso de paredes pré-fabricadas as instalações de partes dos conduítes podem ser executadas na própria fábrica.
Fig. 4.1 – Instalações hidro-sanitárias. Fig. 4.2 – Instalações hidro-sanitárias.
Fig. 4.3 – Instalações elétricas.
5. DETALHES TÍPICOS DAS LIGAÇÕES
No sistema Wood Frame as ligações são de grande importância para a transmissão dos
esforços entre os elementos estruturais. Essas ligações podem ser feitas através de pregos e/ou conectores metálicos e podem ser classificadas de três formas distintas em relação à transmissão dos esforços entre as peças, como ilustrado na figura 5.1.
Fig. 5.1 – Detalh
• Transmissão direta: a t no caso dos entalhes ou • Transmissão por justapo
comum às peças ligadas, • Transmissão indireta: a
s típicos de ligações para estruturas em Wood F
ansmissão que ocorre por contato diret ambladuras.
ição: a transmissão que possui um por exemplo, a utilização de conectores.
transmissão sem a utilização de transp
rame.
entre as peças, como superfície transpasse .
6. TIPOS DE CARREGAMENTOS SOLICITANTES
No sistema de construção em Wood Frame o comportamento das estruturas é definido pelo caminho percorrido pelas ações verticais, constituídas pelo peso-próprio e pelas sobrecargas de utilização do piso e da cobertura, e pelas ações horizontais, constituídas pelas forças de vento.
O caminho percorrido pelas ações verticais começa a partir da cobertura, na qual as cargas atuantes são o peso próprio das telhas ou painéis, peso próprio da estrutura das tesouras e as cargas acidentais. As cargas das tesouras são transferidas para os banzos superiores da parede em que estão apoiadas. Em seguida, as cargas são transferidas para os montantes que, apesar da pequena seção transversal, recebem cargas reduzidas devido à distribuição das mesmas por toda a parede de painéis estruturais. São esses painéis que impedem a possibilidade de flambagem dos montantes em relação ao seu eixo de menor inércia. Dos banzos superiores, as cargas são transferidas aos banzos inferiores para, enfim, chegar à fundação. No caso de construções com mais de um pavimento, os painéis do térreo recebem as cargas dos pisos acima e também dos painéis superiores.
Fig. 6.2 - Ações verticais em edificações de mais de um pavimento em Wood Frame.
Quando submetido a ações horizontais, o Wood Frame , devido à rigidez das paredes e pisos
estruturais, tem grande capacidade de resistir aos esforços do vento, que são indispensáveis para o correto dimensionamento estrutural, pois mediante esse tipo de carga, a edificação está sujeita a translação, rotação e deformação, podendo danificar permanentemente a estrutura.
Fig. 6.3 – Ações
Mediante esforços de ventos t funciona da seguinte forma: os os painéis como alma, resistindo
Fig. 6.4 – Esforç
horizontais atuando em edificações em Wood F
ngentes aos painéis de fechamento, montantes externos atuam como mesa
aos esforços de cisalhamento, como m
os de vento atuando em edificações emWood F ame .
a estrutura da parede , resistindo à flexão e strado na figura 5.4.
Quando a carga de vento é p passam a trabalhar como mesas A estrutura do piso quando su uma viga de perfil I, onde os mo almas.
Fig. 6.5 – Vista em plan
7. FORMAS DE GARANTIR A O fato de uma edificação ser tod pessoas, principalmente com re não oferecer resistência necess
Frame mostra que além das li
fundamentais para a estabilidad que tem a função de transmiti estabilidade da estrutura.
A composição dos painéis, fo perpendiculares unidos com res influencia na garantia da estab função estrutural, como o trava
rpendicular à parede, a função das p e os montantes como almas.
metida à ação dos ventos também po tantes externos atuam como mesas e o
ta do comportamento do piso mediante esforços
STABILIDADE
a construída em madeira ainda causa d lação ao ataque de cupins e ao uso de ária à segurança. Porém, o sistema de gações, o travamento e o contraventa da edificação, assim como a correta m esforços de uma peça para outra, g
rmados por tiras de madeira orientad ina e prensadas sob alta temperatura, t
ilidade da estrutura, pois, além da fu ento dos montantes, por exemplo.
ças muda: os painéis
e ser analisada como s painéis de piso como
horizontais.
esconfiança em muitas pregos, por aparentar construção em Wood
mento das peças são ontagem das ligações, rantindo resistência e
os em três camadas mbém é um fator que ção de vedação, tem
8. REFERÊNCIAS Disponível em:<http://www.revistatechne.com.br/engenharia-civil/140/imprime117396.asp>. Disponível em:<http://pt.scribd.com/doc/41883211/Wood-Frame>. Disponível em:<http://www.revistatechne.com.br/engenharia-civil/148/imprime144162.asp>. Disponível em:<http://www.ppgcc.ufpr.br/dissertacoes/3d0032.pdf>. Disponível em: <http://www.tecverde.com.br/absoluto/midia/imagens/downloads/arquivos_1285941011/6491_d iretrizes_para_projetar_em_wood_frame_tecverde.pdf>. Figura 1.1-http://www.br.all.biz/g62556/ Figura 1.2 -http://lumberportal.com/selloffers.php?keyword=OSB Figura 1.3 -http://www.dfgesso.com/construcao.php Figura 2.1-http://www.revistatechne.com.br/engenharia-civil/140/imprime117396.asp Figura 2.2 -http://www.revistatechne.com.br/engenharia-civil/140/imprime117396.asp Figura 2.4 -http://pt.scribd.com/doc/41883211/Wood-Frame Figura 3.1 -http://www.tecverde.com.br/absoluto/midia/imagens/downloads/arquivos_1285941011/6491_dir etrizes_para_projetar_em_wood_frame_tecverde.pdf Figura 3.2 -http://obraitajuba.blogspot.com.br/ Figura 3.3 -http://www.buildingscience.com/documents/insights/bsi-018-westford-house Figura 3.4 -http://pt.scribd.com/doc/41883211/Wood-Frame Figura 3.5 -http://pt.scribd.com/doc/41883211/Wood-Frame Figura 3.6 -http://pt.scribd.com/doc/41883211/Wood-Frame Figura 3.7 -http://pt.scribd.com/doc/41883211/Wood-Frame Figura 3.8 -http://pt.scribd.com/doc/41883211/Wood-Frame Figura 3.9 -http://www.revistatechne.com.br/engenharia-civil/148/imprime144162.asp
Figura 3.10 -http://www.revistatechne.com.br/engenharia-civil/140/imprime117396.asp Figura 4.1 -http://www.tecverde.com.br/absoluto/midia/imagens/downloads/arquivos_1285941011/6491_dir etrizes_para_projetar_em_wood_frame_tecverde.pdf Figura 4.2 -http://www.tecverde.com.br/absoluto/midia/imagens/downloads/arquivos_1285941011/6491_dir etrizes_para_projetar_em_wood_frame_tecverde.pdf Figura 4.3 -http://www.tecverde.com.br/absoluto/midia/imagens/downloads/arquivos_1285941011/6491_dir etrizes_para_projetar_em_wood_frame_tecverde.pdf Figura 5.1-http://www.ebah.com.br/content/ABAAABdJYAK/3-trabalho-si Figura 6.3 -http://pt.scribd.com/doc/41883211/Wood-Frame Figura 6.4 -http://pt.scribd.com/doc/41883211/Wood-Frame Figura 6.5 -http://pt.scribd.com/doc/41883211/Wood-Frame
