Estruturas Em Madeira

Pré Dimensionamento de Vigas de Madeira para Coberturas

Uma grande dúvida que os arquitetos, engenheiros e projetistas têm, e que sempre chegam até mim, é a questão do pré-dimensionamento de peças de madeira para anteprojetos.

Qual é a peça que vai vencer um vão de tantos metros, qual a dimensão das colunas de madeira, no telhado qual a seção dos caibros, das terças, etc.

Nas estruturas metálicas e de concreto, já existem vários estudos de pré-dimensionamento, que os projetistas se baseiam pra fazer um anteprojeto ou um projeto pré-executivo. Isso ajuda muito pra se projetar um pouco mais consciente! E até mesmo obter um custo aproximado e quantidade de madeira que vai ser utilizada na obra.

Como sabemos, a maior porcentagem de uso de madeira estrutural no Brasil são nos telhados e coberturas, portanto vou discorrer superficialmente como se faz um pré-dimensionamento básico de estruturas para coberturas.

Antes de mais nada, é preciso saber que, no Brasil as madeiras são divididas em classes de compressão, de acordo com a nossa norma, a NBR7190. Quanto mais baixa a classe da madeira, mais frágil é a espécie. Por exemplo, um Pinus se encaixa numa classe de compressão entre C20, C25 ou C30 dependendo da espécie. Já um ipê, ou uma itaúba encaixam-se nas classes C40, C50 ou até C60, por serem madeiras mais duras. Então fica claro que madeiras mais macias vencem menores vãos e aguentam menos cargas que as madeiras mais duras.

A carga que essas peças de madeira vão receber também é um fator que influencia no pré-dimensionamento dos vãos. Quanto maior for a carga sobre uma viga de madeira, mais ela vai embarrigar pra baixo!

Pra um pré-dimensionamento, tomaremos valores médios de carga e de classe de compressão de madeiras.

Pras cargas atuantes vamos usar o seguinte : Carga de telhas cerâmicas + Carga de fôrro + Peso Próprio da Estrutura + Carga Humana de Manutenção + Carga de Vento de Sobrepressão. Isso vai dar uma média de 100,00Kgf/m2 de cobertura. Como eu disse anteriormente, é uma média! Cada caso deverá ser avaliado individualmente.

Pras madeiras, utilizaremos uma classe C40, que é uma resistência média também, nem tão dura e nem tão macia.

A primeira dúvida é quanto aos caibros da cobertura. Imaginemos que eles estão espaçados a cada 50cm, o mais comum espaçamento entre caibros na cobertura.

A tabela de pré-dimensionamento pra esse tipo de situação vai ficar assim :

CAIBROS A CADA 50cm

CARGA : 100,00 Kgf/m2

MADEIRA C40

PEÇA VÃO MÁXIMO

6x8cm 2,00m

6x12cm 3,00m

6x16cm 4,00m

6x20cm 5,00m

Diâm. 10cm 3,00m

Diâm. 12cm 3,50m

Diâm. 15cm 4,50m

Essa tabela nos leva à uma relação de altura/vão da peça de 1/25 pras madeiras serradas e de 1/30 pras madeiras roliças.

Num exemplo prático teríamos a seguinte situação :

Qual a peça que vou usar num vão de 3,20m sendo que é um caibro, espaçado