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Como projetar e usinar uma estrutura de madeira com uniões ocultas

Como projetar e usinar uma estrutura de madeira com uniões ocultas
Como projetar e usinar uma estrutura de madeira com uniões ocultas, Casa Peumayen / Aguilo + Pedraza. Image Cortesía de Timber
Casa Peumayen / Aguilo + Pedraza. Image Cortesía de Timber

Novas tecnologias de fabricação digital, particularmente sistemas de comando numérico computadorizado (CNC), estão mudando a forma como projetamos e construímos estruturas em madeira. Seu alto nível de precisão nos permite desenhar montagens perfeitas - sem parafusos ou ferragens visíveis -, gerando estruturas resistentes, montagem rápida e com uma aparência extremamente limpa.

Conversamos com especialistas da Timber sobre aprofundar o processo de mecanização de uma estrutura de madeira, compilando uma série de dicas importantes para um desenho eficiente.

Cortesía de Timber Llaverías y Caballerizas Fundo el Galeno / Peñafiel & Valdivieso Arquitectos. Image © Francisco Croxatto Viviani Casa sobre las Rocas / Schwember García-Huidobro Arquitectos. Image © Nicolás Sánchez Cortesía de Timber + 25

Casa Peumayen / Aguilo + Pedraza. Image Cortesía de Timber
Casa Peumayen / Aguilo + Pedraza. Image Cortesía de Timber

1. Escolha madeiras que possam ser usinadas e defina suas seções corretamente

Para usinar uma estrutura de madeira, é necessário ter clareza sobre o tipo de madeira a ser utilizada e quais são suas seções, evitando mudanças nos estágios avançados do projeto.

Surpreendentemente, muitos arquitetos projetam suas estruturas com seções que não existem - fornecidas pelo calculista de acordo com as exigências de resistência e rigidez - ou com madeiras que não podem ser usinadas, o que mudará todo o sistema assim que isso for ajustado. Se você não tem experiência no projeto deste tipo de estrutura, é mais inteligente consultar especialistas que possam orientar no processo.

Secciones típicas para pilares y vigas en madera. Image Cortesía de Timber
Secciones típicas para pilares y vigas en madera. Image Cortesía de Timber
Cortesía de Timber
Cortesía de Timber

2. Estude os tipos de madeiras para entender seu comportamento no futuro

Pegando como exemplo, podemos comparar os comportamentos das madeiras extraídas do Pinus Radiata e do Pinho Oregon, nas suas variações laminadas ou maciças.

O Pinho Oregon resiste bem à umidade, cupins e fungos, e por isso pode ser recomendado para estruturas externas. No entanto, quando utilizada maciça, após a construção da estrutura, sua madeira continua em movimento, podendo apresentar danos ou deformações difíceis de manejar. No mesmo formato, o Pinus Radiata é mais estável e comporta-se melhor.

Se você tem o orçamento necessário, recomenda-se escolher os formatos laminados, uma vez que eles permanecem exatamente iguais a como foram instalados, seja o Pinus Radiata ou o Pinho Oregon. No entanto, existem impregnantes naturais que conferem maior durabilidade a todos os tipos de madeira, excedendo até 15 anos em bom estado.

CFT ARAUCO DUOCUC / GDN Architects. Image © Aryeh Kornfeld
CFT ARAUCO DUOCUC / GDN Architects. Image © Aryeh Kornfeld
CFT ARAUCO DUOCUC / GDN Architects
CFT ARAUCO DUOCUC / GDN Architects

3. Considere a localização do projeto e seu nível de tolerância ao inchamento por umidade

Se for escolhida a madeira na câmara, os níveis de umidade das estruturas resultantes não devem variar demasiadamente, independentemente do lugar onde esteja localizada. No entanto, se um projeto está à beira do mar ou em um ambiente muito úmido, é possível variar a tolerância da madeira, reduzindo suas dimensões em alguns milímetros, para lidar com o seu inchaço quando entra em contato com a água.

Llaverías y Caballerizas Fundo el Galeno / Peñafiel & Valdivieso Arquitectos. Image © Francisco Croxatto Viviani
Llaverías y Caballerizas Fundo el Galeno / Peñafiel & Valdivieso Arquitectos. Image © Francisco Croxatto Viviani

4. Quanto maior a dimensão da peça de madeira, maior a resistência ao fogo

No caso das estruturas, a madeira laminada efetivamente resiste ao fogo, ainda melhor do que o aço, pois só queima em suas camadas externas.

Por exemplo, se uma resistência ao fogo R30 for necessária (ou seja, a estrutura continuará a desempenhar sua função por pelo menos 30 minutos), e você tiver um pedaço de madeira de seção 42x150 mm, pode-se adicionar 1 minuto de resistência para aumentar a seção de madeira em 0,7 mm. Ou seja, você deve aumentar 0,7 mm para cada minuto extra de resistência que deseja adicionar. Para passar, então, de um R30 para um R60, a espessura da peça deve ser aumentada em 2,1 centímetros.

Cortesía de Timber
Cortesía de Timber

5. A beleza e funcionalidade das conexões ocultas

Além das tradicionais ferragens metálicas, há uma série de uniões e conjuntos ocultos que podem ser fixados com firmeza através de parafusos ou conectores de metal, unindo madeira com madeira ou a madeira com outros materiais, como o concreto.

Cortesía de Timber
Cortesía de Timber

Os cortes realizados através de sistemas de comando numérico proporcionam um alto nível de precisão, reduzindo também os gastos gerais do trabalho. Geralmente, a estrutura pode ser modelada facilmente através do software Cadwork, compatível com o Revit e máquinas CNC.

Cortesía de Timber
Cortesía de Timber

Entre as uniões mais utilizadas encontramos:

Cola de Milano
União feita através de um corte na forma de um trapézio, mais largo em uma das extremidades.

Cola de Milano. Image Cortesía de Timber
Cola de Milano. Image Cortesía de Timber
Cola de Milano. Image Cortesía de Timber
Cola de Milano. Image Cortesía de Timber

Caixa e Espiga
União feita através de um corte preciso em uma peça, encaixando-se exatamente na próxima, de forma embutida.

Caja y Espiga. Image Cortesía de Timber
Caja y Espiga. Image Cortesía de Timber
Caja y Espiga. Image Cortesía de Timber
Caja y Espiga. Image Cortesía de Timber

Conectores metálicos ocultos
Permitem conectar pilares de madeira com outros materiais, como fundações de concreto.

Conectores Metálicos. Image Cortesía de Timber
Conectores Metálicos. Image Cortesía de Timber
Conectores Metálicos. Image Cortesía de Timber
Conectores Metálicos. Image Cortesía de Timber

6. Guiar-se por uma boa normativa pode reduzir os custos do projeto

É fundamental projetar, desde o início, com as normas em mente. Se ela parece incompleta ou pouco clara, é possível recorrer a regulações mais avançadas utilizadas em outras regiões ou países, garantindo assim a eficácia da estrutura. Por exemplo, o Eurocode 5, sobre o projeto de estruturas de madeira, é usado na Europa e é um bom guia para o desenvolvimento deste tipo de projeto.

Quando as normas deixam muito espaço para a especulação, os engenheiros tendem a aumentar sua porcentagem de segurança, muitas vezes superdimensionando a estrutura.

Cortesía de Timber
Cortesía de Timber
Cortesía de Timber
Cortesía de Timber

Clique na imagem para ver em detalhe as diferentes peças e articulações apresentadas neste artigo, utilizadas na Casa Peumayen de Aguilo e Pedraza Arquitectos:

Casa Peumayen / Aguilo + Pedraza. Image Cortesía de Timber
Casa Peumayen / Aguilo + Pedraza. Image Cortesía de Timber

Sobre este autor
Cita: Franco, José Tomás. "Como projetar e usinar uma estrutura de madeira com uniões ocultas" [Cómo diseñar y mecanizar una estructura de madera con uniones ocultas] 12 Abr 2019. ArchDaily Brasil. (Trad. Souza, Eduardo) Acessado . <https://www.archdaily.com.br/br/914810/como-projetar-e-usinar-uma-estrutura-de-madeira-com-unioes-ocultas> ISSN 0719-8906

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