A madeira é um material muito nobre e fácil de trabalhar, permitindo que construtores profissionais e amadores fabriquem objetos e estruturas simples sem maiores problemas. No entanto, ao pensarmos em habitações ou edifícios de maior escala, é importante tomar certas precauções que assegurem a boa qualidade e o bom comportamento da construção. Nesse sentido, é fundamental avaliar cada projeto especificamente e analisar qual sistema de conexão acomoda-se da melhor maneira aos requisitos estruturais e estéticos.
Conversamos com os especialistas da Simpson Strong Tie, empresa líder em conectores estruturais, ancoragens e sistemas de fixação, para aprender mais sobre esses temas. A seguir, apresentamos importantes lições e conselhos para construir casas e edifícios de madeira mais seguros e resistentes.
Devemos ser honestos: os arquitetos não são especialistas em tudo e não há porque serem. Por este motivo, é importante confiar nos profissionais e técnicos de outras áreas, de forma colaborativa, especialmente quando se trata de soluções construtivas complexas. Nosso valor está em desenvolver o melhor projeto possível segundo os requisitos do usuário, confiando em que essas distintas soluções cumprirão os requisitos de engenharia e se adaptarão efetivamente a nosso projeto.
De todas as formas, recomendamos ter sempre algumas considerações em mente:
1. As estruturas construídas com conectores são mais fortes do que aquelas construídas apenas com pregos ou parafusos, permitindo maiores vãos e durabilidade
Disponíveis em uma grande variedade de formas e tamanhos, os conectores estruturais são feitos de aço e projetados para unir os diferentes elementos da estrutura, ajudando a prevenir o dano causado pelos sismos, ventos fortes e outras ameaças.
Os sistemas de conectores, em comparação com a união apenas com pregos, não apenas oferecem uma maior capacidade de resistência às estruturas, mas também melhoram sua ductilidade. Em uma forte tempestade de vento, por exemplo, é muito mais provável que os pregos não funcionem eficientemente, separando a junta e não transmitindo corretamente as tensões de um elemento para outro. Um conector de metal é a maneira mais segura e eficiente de transmitir todos os esforços da estrutura para a fundação.
2. Devem-se respeitar os componentes de um sistema de conexão para um trabalho em conjunto para um melhor desempenho estrutural
O sistema de uniões deve ser uma solução integral, uma vez projetados os elementos de madeira e seus pontos de encontro, deve-se pensar nas conexões estruturais. Levando em conta a continuidade do caminho da carga na estrutura em sua totalidade (vigas, pilares, treliças, etc.), todas as cargas que são produzidas na estrutura devem ser levadas, o mais rápido possível, às fundações. Se uma das conexões é perdida, isso poderia produzir um colapso parcial ou até total da construção.
Além do peso próprio da estrutura (carga morta), é necessário considerar distintos tipos de cargas vivas a resistir. Os efeitos de um terremoto nascem desde as fundações, transmitindo-se ao resto da estrutura e voltando novamente à fundação. Pelo contrário, as cargas de vento ou de neve nascem pela parte mais alta da estrutura e devem ser levadas rapidamente para baixo.
3. Uma má escolha dos componentes do sistema de conexão pode causar danos por corrosão, impactando o projeto estrutural por completo.
Os primeiros elementos afetados pela corrosão são os conectores. Logo começam a contaminar a madeira e entram em um círculo nocivo para a estrutura. Um grau de corrosão demasiado alto pode inclusive fazer romper a peça de aço, sua fixação ou debilitar consideravelmente a resistência da madeira, perdendo sua conexão estrutural e a continuidade do caminho da carga.
É muito importante manter tanto uma compatibilidade de materiais entre o conector e suas fixações, como o tipo de proteção para corrosão, no caso de se utilizar. O essencial é selecionar corretamente o sistema de conexão dependendo do grau de exposição a que estará exposto.
4. Uma modificação do projeto original não pode ser improvisado no terreno: os elementos estruturais não devem ser alterados sem considerar essas modificações no projeto
Habitualmente, no canteiro de obras, podem ser cometidos erros básicos que podem afetar a eficiência de toda a estrutura. Por exemplo, ao instalar dutos de instalações, algumas peças de madeira são perfuradas para deixá-los passar. Isso pode afetar gravemente a continuidade do caminho da carga.
Ainda que a estrutura possa não colapsar ante cargas mortas, uma interrupção desse tipo causa uma redistribuição das cargas, obrigando que elas sejam recebidas por outro elemento que não foi projetado originalmente para cumprir essa função. Isso pode trazer graves consequências ante a ação de uma carga lateral como terremoto ou ventos.
5. O sistema de conexão se determina segundo a qualidade da madeira e suas dimensões
Primeiro deve-se escolher a madeira e logo o conector mais adequado a ela e as características da estrutura. Há conectores que funcionam corretamente para distintos tipos de madeira e outros que são recomendados para madeiras específicas.
No caso das estruturas de madeira aparentes -por exemplo, compostas por peças de madeira laminada colada (Glulam)-, geralmente utilizam-se conectores ocultos, deixando a estrutura de madeira limpa frente aos olhos do observador, ou em seus defeitos, conectores com um desenho atrativo e coerentes ao restante do projeto. As seções de madeira, que dependem das cargas que receberá cada ponto da estrutura, também guiarão a escolha dos conectores.
Exemplo de conector oculto
Exemplo de conectores aparentes
6. Existem softwares que podem ajudar no processo
Com o objetivo de trabalhar em conjunto com os profissionais da área, há softwares que facilitam o processo e que permitem ter uma ideia mais clara da solução estrutural que se adequa da melhor maneira à aplicação. O CG Visions, por exemplo, permite diminuir custos e melhorar a eficiência das estruturas em geral, ajudando a arquitetos avaliarem, selecionarem e implementarem soluções tecnológicas, desde as primeiras etapas do projeto.
Exemplo de aplicação: Torre Experimental Peñuelas, 6 pavimentos em madeira
No final de 2018, o Minvu e o Centro de Inovação em Madeira da Universidade Católica (Corma) abriram a Torre Experimental Peñuelas, no Chile, na Reserva Nacional de mesmo nome. Durante 18 meses foram realizados estudos em relação ao seu comportamento, a fim de desenvolver uma construção efetiva nesse material, único na América Latina. O projeto e a construção da torre foram liderados pelo arquiteto Eduardo Wiegand, com 20 metros de altura, cobrindo uma área de quase 120 m2.
Segundo o ex diretor da CIM UC e atual Presidente da Corma, Juan José Ugarte, a madeira permite um maior nível de conforto ambiental, eficiência energética e capacidade de respostas sísmicas. Além do uso de conectores e fixações Simpson Strong Tie, na estrutura foi utilizado o sistema Strong Rod (ATS, da mesma marca) para a resistência sísmica e ao vento da estrutura.
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Revise todos os conectores disponíveis e seus usos recomendados aqui.
