Madeira laminada e concreto produzem vigas mais resistentes

Júlio Bernardes - Agência USP - 10/07/2009

Viga de concreto e madeira

Na Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) da USP, uma pesquisa demonstrou as vantagens e a resistência de elementos estruturais feitos com madeira laminada colada (MLC) e concreto armado.

O trabalho aponta que a combinação de materiais produz vigas com menor deformação, que permitem a adoção de grandes vãos e o uso em edificações com grande nível de carga. Além de utilizar espécies provenientes de florestas cultivadas, o sistema permite um uso mais racional da madeira.

Segundo o engenheiro José Luiz Miotto, autor da pesquisa, uma tendência atual da engenharia é combinar materiais em locais apropriados das estruturas para aproveitar o melhor de suas propriedades. "São feitas experiências combinando aço e concreto, ou aço e madeira, por exemplo, a fim de se explorar as características de cada um dos componentes".

Madeira laminada

Para o estudo, foram produzidas vigas com dimensões estruturais, semelhantes às adotadas em edificações, com 5 metros de comprimento. "A fabricação utilizou um material ecologicamente correto", relata o pesquisador, que é professor da Universidade Estadual de Maringá (UEM), no Paraná. "A madeira laminada é produto manufaturado resultante da colagem de lâminas de madeira provenientes de florestas plantadas, utilizando uma espécie híbrida de dois tipos de eucalipto (Eucalyptus grandis e Eucalyptus urophylla)".

Simulações numéricas realizadas em computador mostraram a eficiência do sistema misto em termos de comportamento estrutural. "A deformação é muito menor do que nas vigas construídas somente em madeira", ressalta o engenheiro. "Esse ganho já havia sido observado em outros estudos, mas o experimento comprovou a redução da deformabilidade do sistema".

Reforço com fibra de vidro

Os resultados do trabalho mostram que o reforço com fibras de vidro aumenta a resistência do sistema. "Apesar da discreta contribuição em termos de redução nas deformações, há uma maior uniformidade nas forças que levam à ruptura", afirma Miotto. "As fibras também diminuem o nível de tensão encontrado nas lâminas, o que permite um melhor aproveitamento da madeira, racionalizando custos".

No estudo também foi desenvolvido um novo elemento de ligação entre a MLC e o concreto, baseados em chapas de aço perfuradas. "As novas conexões apresentaram excelente potencial, que poderá ser detalhado em outros estudos", planeja o engenheiro. Para os experimentos, porém, adotou-se uma técnica tradicional - também avaliada pelo pesquisador - baseada em ganchos metálicos, para se conseguir mais simplicidade na execução.

Vigas mistas

O engenheiro aponta que as estruturas mistas podem ser adotadas em qualquer tipo de construção, seja de pequeno ou grande porte. "Elas são mais adequadas para utilização em pontes ou passarelas e edificações com nível de carregamento elevado", diz. "Como a madeira laminada não apresenta limitações de comprimento, é possível executar vãos de 20, 30 metros sem precisar de apoios intermediários".

A pesquisa de Miotto, descrita em tese de doutorado apresentada no Departamento de Engenharia de Estruturas da EESC, propõe um procedimento para o dimensionamento das vigas mistas de madeira e concreto reforçadas com fibras de vidro. "Seria uma complementação à NBR 7190/97, atualmente em vigor", explica. "No exterior, já existe normatização sobre estruturas mistas, embora não mencione o reforço com fibras de vidro". O trabalho foi orientado pelo professor Antonio Alves Dias, que desenvolve uma linha de pesquisa sobre o uso da madeira laminada em estruturas.

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