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3.1 Em que consiste

Para que fosse possível disfrutar de todas as vantagens da madeira obviando aos seus inconvenientes, foi desenvolvida a técnica dos lamelados colados, pela utilização de colas de elevada resistência e durabilidade. Este material, sendo composto por lamelas de madeira coladas por sobreposição, permite que se proceda a uma escolha criteriosa das peças de madeira e à eliminação das deficiências maiores antes da colagem. Esse processo torna as vigas mais homogéneas e evita a tendência para a fendilhação, uma vez que as tensões geradas por uma lamela são contrariadas e absorvidas pelas outras. É assim possível obter elementos com características superiores aos que se obteriam com uma peça maciça de madeira de igual secção. É também possível com a técnica dos lamelados colados obter-se elementos de grandes dimensões e harmonia de formas

Pág 3/8 que com a madeira maciça seriam impensáveis. A sensação de conforto que proporciona ao seu utilizador, aliada ao aspecto agradável da madeira conduzem normalmente a construções de grande beleza e de um equilíbrio nunca conseguido com outros materiais.

Figura 1 - Hall de entrada do Parlamento Europeu em Strasburgo

Quanto às questões de durabilidade física da madeira, bastará que os cuidados a ter com o seu corte, secagem e manutenção dos elementos seja o correcto. Também deverão os projectistas ter o pleno conhecimento do tipo de elementos da construção que podem ser realizados em madeira, para que o edifício possa apresentar um comportamento de longevidade. Relativamente à madeira maciça, os lamelados colados apresentam as vantagens do aproveitamento de peças de pequena espessura, de constituirem um um material mais homogéneo onde os defeitos que reduzem a resistência mecânica na madeira maciça estão dispersos e limitados à espessura da lâmina onde ocorrem. Como outra vantagem refere-se uma relativa imunidade ao ataque de xilófagos em grande parte devido às colas empregues, que são normalmente possuidoras de toxinas. Além disso, a devida impregnação de produtos preservadores faz parte da sua tecnologia.

Tabela 3 - Características mecânicas e tipos de agressões a que resiste Principais características mecânicas

- Excelente relação entre o peso e a resistência mecânica,

- Perfeita homogeneidade e isotropia; - Grande estabilidade dimensional;

Tipos de agressões a que resiste: - ao fogo;

- a ambientes quimicamente agressivos

- às variações higrotérmicas, tanto de exterior como de interior;

- às solicitações mecânicas ligadas ao transporte, montagem e manutenção

- ao cloro das piscinas - a ambientes marítimos

Este é o material estrutural mais apropriado para ambientes quimicamente agessivos, como sejam indústrias químicas ou laboratórios, uma vez que não sofre qualquer corrosão ou oxidação. É também imune às acções dos cloretos da água do mar e à acção do cloro das piscinas, razão pela qual a sua larga utilização em coberturas desse tipo. Podem-se produzir madeiras lameladas coladas a partir de várias espécies de árvores, sobretudo resinosas, no entanto a mais utilizada é a Epicea, árvore de grande porte, muito comum nos países

Pág 4/8 Nórdicos. Em termos de normalização, a produção e projecto das estruturas em lamelado colado devem-se submeter ao seguinte, nos países da União Europeia:

♦ EN 386 – Regulamenta a produção dos lamelados colados;

♦ EUROCÓDIGO 5 (EC5) (desde 1 Janeiro 1999) – Regulamenta a construção em madeira serrada e em madeira lamelada colada.

3.2 Tipos de produtos

Arcos ou Pórticos Curvos

Este tipo de produtos permite o vencimento dos maiores vãos (até mais de 100m), com largas vantagens relativamente a quaisquer outros produtos estruturais. No entanto tornam-se bastante dispendiosos, só sendo aplicáveis em grandes obras ou de grande importância social.

Vigas Planas

Podem ser de inércia constante ou variável, apresentando três grandes tipos de utilização:

♦ Vigas simplesmente apoiadas não ultrapassando em geral os 25 metros.

♦ Pequenas vigas associadas em treliças, formando grandes elementos.

♦ Elementos secundários funcionando à tracção ou à compressão, com utilização em escadas e guardas, ou como complemento aos grandes elementos.

Figura 2 - Piscina coberta na Dinamarca realizada com elementos planos em treliça.

3.3 Processo de fabrico

As estruturas em estudo são constituidas pela sobreposição de lamelas coladas nas faces. Estas lamelas, por sua vez, são realizadas pela colagem de diversas peças de madeira de comprimento variável, topo-a-topo. As colas mais utilizadas são à base de ureia-formaldeído para o interior de edifícios, e de resorcinol-formaldeído para exteriores. A este propósito foi realizado pelo LNEC em 1985[5] um conjunto de ensaios de colagem para condições de exterior com madeira de pinho bravo, onde se pôde observar o bom desempenho do conjunto (lamelas e cola), sendo a resistência média da junta, em muitos casos superior à da madeira. A ligação topo a

Pág 5/8 topo das diferentes peças de madeira constituintes de uma lamela, é realizada por juntas em bisel ou pela utilização da técnica de entalhes múltiplos (finger joint), processo este muito mais divulgado, por se adaptar bem à produção em série e reduzir o desperdício de madeira [6](ver figura 3). A criação de elementos curvos é conseguida utilizando cimbres metálicos com a forma do intradorso pretendido para o arco ou pórtico, contra os quais são prensadas as lamelas durante o período de colagem. Estes cimbres podem-se deslocar sobre carris, o que lhes confere a possibilidade de definir a forma geométrica pretendida.Descrevem-se de seguida os princípios gerais de fabrico, sem no entanto esquecer que existem inúmeras variantes de processos.

1ª operação: Secagem ou Estabilização

A madeira deve estar armazenada em pranchas e a primeira operação consiste em conduzir a sua humidade aos valores requeridos para o fabrico, que dependerão do tipo de madeira e do facto desta ter recebido tratamento anterior ou não

2ª operação: Limpeza, corte e ligação topo a topo

Devem nesta fase ser cortadas as peças que constituirão as lamelas, por forma a rejeitar os nós, bolsas de resina ou defeitos da secagem. Um nó é considerado ponto de fraqueza quando é perpendicular à fibra da madeira e o seu tamanho é ≥ 2/3 da largura da lamela. São então cortados os topos, no formato requerido para os entalhes e procede-se à união das peças topo-a-topo, até se obter o comprimento desejado de lamela [7]. A limpeza das pranchas e os cortes efectuados para as diferentes ligações, conduzem a cerca de 30% de desperdícios.

3ª operação: Aplainamento das lamelas

Antes de serem coladas, as lamelas de madeira devem ser aparelhadas até adquirirem a dimensão desejada. Esta operação é efectuada no máximo, 24 h antes da colagem.

4ª operação: Colagem das lamelas

A colagem é constituida por duas fases: fase de montagem em aberto e fase de montagem em fechado [5]. A primeira consiste na aplicação da cola sobre as lamelas, mas sem as sobrepor. A segunda fase consiste na montagem das lamelas na posição definitiva, esperando a aplicação da pressão de colagem. Actualmente, estão a ser aplicadas com êxito as colas resorcinas mussantes ou expansivas. A expansão da cola permite compensar as irregularidades das superfícies até cerca de 2mm, assegurando também uma melhor segurança da colagem, uma vez que diminui os riscos de fraca aderência devida às irregularidades do aplainamento[4]. 5ª operação: Colagem sob pressão

A pressão a aplicar sobre o elemento deve ser a necessária para permitir um perfeito contacto das faces a colar, bem como para assegurar a exsudação do excesso de cola ao longo da linha de colagem. Deve ser constante e de cerca de 7 kgf/cm2 para resinosas (com o mínimo de 6,2 kgf/cm2). O tempo de colagem é variável consoante o tipo de cola empregue, a higrometria do ar ambiente e as condições de aquecimento, se este fôr aplicado.

Pág 6/8 6ª operação: Aplainamento, preservação e acabamento

Tratam-se essencialmente de operações de aplainamento até se obter a espessura desejada. Procede-se depois ao lixamento e regularização das superfícies, por forma a se conseguir uma superfície lisa e “macia”. Depois deste tratamento devem ser aplicados os produtos preservadores por um processo de auto-clave. Finalmente, são aplicados vernizes, ceras ou velaturas para proteger a superfície final e dotá-la do aspecto estético desejado.

3.5 Ligações entre as peças

Existem dois tipos essenciais de ligações: as que se efectuam durante o processo de fabrico para a constituição das lamelas (já referido) e as que se destinam a ligar em obra as vigas já fabricadas. As ligações realizadas em obra são normalmente necessárias por questões do processo construtivo e impossibilidade de transportar vigas além de determinada dimensão e formato, mas representam inevitavelmente uma perda de resistência aos momentos flectores, sendo por vezes significativa. É por isso que muitas vezes os projectistas optam por assumir a perda da continuidade estrutural e realizar as ligações por rótulas. Os diversos tipos de ligações a realizar em obra, são:

♦ Por encaixe de madeira com madeira;

♦ Por órgãos metálicos;

♦ Por junção de elementos metálicos e cola

Do primeiro tipo têm-se as uniões “finger-joints” que, se forem realizadas paralelas às fibras de madeira lamelada, conduzem a uma eficiência da ligação de 80% para os momentos flectores. Se as ligações forem executadas formando um certo ângulo com as fibras, a eficiência da união desce para valores mais baixos, devido à inferior resistência da madeira.

Apresentam-se de seguida alguns exemplos de ligações:

a) b) c) d)

Figura 3 a) Mini “finger joints” para colagem de peças constituintes das lamelas; b) “Finger-joints” para colagem de elementos estruturais; c) Ligação por elementos metálicos e colagem (sem rotação); d) Ligação por rótula

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