EMPREGO DE FRMAS DE MADEIRA EM ESTRUTURA DE CONCRETO

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    01-Jul-2015

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EMPREGO DE FRMAS DE MADEIRA EM ESTRUTURA DE CONCRETO

Tomaz Figueredo Costa Junior* Antonio Freitas da S. Filho**

RESUMOAs tcnicas construtivas no processo de utilizao de frmas de madeira incentivaram esta pesquisa, cujo foco principal fixou-se em averiguar caractersticas e comportamento de sistemas de frmas. Foram analisados atravs de pesquisa bibliogrfica os tipos de madeira em uso no Brasil, a sua fisiologia e as suas caractersticas fsicas. Tambm foi abordado o painel de madeira compensada, plastificada, Pinus e o OSB, mostrando o processo de fabricao com recomendaes para utilizao e produo. As caractersticas das frmas, o critrio para escolha do sistema de frma e execuo dos sistemas e componentes. Indicao de melhorias na execuo e cuidados de conservao de chapas de madeira,bem como a qualidade,materiais e ferramentas utilizadas, alem da importncia do fechamento das frmas com utilizao de materiais adequados.

Palavras-chave: frma, madeira, compensado.

1- INTRODUONa execuo das frmas generalizado o emprego de madeira que foi e continua sendo a matria prima principal utilizada na fabricao dos moldes para concreto, embora alguns tipos de frmas empreguem outros tipos de materiais. Dentro dessa colocao, a grande transformao deu-se com a introduo das chapas de madeira compensada. A madeira possui diversas propriedades, que a torna muito atraente frente a outros materiais, dentre essas, o baixo consumo de energia para seu processamento, a alta resistncia especfica, e as suas boas caractersticas, alm de ser um material muito fcil de ser trabalhado manualmente ou por mquinas.*Junior, T.F.C. (2008). Emprego de Frmas de Madeira em Estruturas de Concreto. Salvador, 2008. 13p. Artigo (Graduao) - Escola de Engenharia, Universidade Catlica do Salvador. ** Filho, A.F. da S. Mestre em Engenharia Civil (UFRGS) Professor assistente de materiais de construo UFBA,UEFS e UCSal.

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Considerando a excelncia apresentada pela madeira, torna-se evidente o estudo das transformaes que esto ocorrendo em seu uso, decorrente do crescimento da construo de estruturas em concreto, e da surgiu a necessidade de se aperfeioar a utilizao das frmas, visando diminuir custos e melhorar a qualidade final das estruturas. As frmas para estruturas de concreto vm sofrendo renovaes, com novas tecnologias e materiais desenvolvidos em pases em que a construo civil se encontra mais industrializados. As frmas so destinadas a sustentar o concreto fresco at que o mesmo atinja condies de auto suporte. Sua importncia no se limita somente a esta condio, pois tambm so responsveis pela garantia de obteno das dimenses desejadas da estrutura de concreto, bem como pela textura do acabamento final das superfcies. As chapas adotadas na confeco de frmas para estruturas de concreto devem ser estanques para evitar perda de gua e finos durante a concretagem. A deteriorao do material , na maioria das vezes, creditada somente sua m qualidade, o que no verdade. Isso tambm se deve aos danos causados durante as etapas de montagem, desmontagem, transporte e fatores de projetos e execuo inadequados. Este artigo tem como objetivo abordar o emprego da madeira como elemento de frmas para a estrutura de concreto, apresentando uma anlise dos materiais empregados na confeco de frmas de madeira e os principais sistemas utilizados na construo civil. O estudo foi realizado atravs de levantamento bibliogrfico sobre o assunto, a fim de justificar as tcnicas escolhidas e os resultados obtidos, conforme cada sistema de frma. 1.1- MADEIRA 1.1.1- Fisiologia e crescimento das rvores De acordo com NAZAR (2007), a estrutura da rvore constituda de uma medula central envolvida por anis de crescimento e recoberta por um tecido especial denominado casca. Entre a casca e o conjunto de anis de crescimento, chamado lenho, existe uma camada delgada fluida chamada de cmbio, que a parte viva da rvore, ilustrada na figura 01.

Figura 01: Anis de crescimento da madeira. [fonte: FRANCO, 1998] 2

De acordo com Pfeil & Pfeil (2003), a madeira um material que apresenta uma excelente relao resistncia/peso, que pode ser explicada pela utilizao em grande escala na execuo de frmas de vigas, pilares e lajes. As madeiras incorporam um conjunto de caractersticas tcnicas, econmicas e estticas dificilmente encontradas em outros materiais, de acordo com BAUER (2001), a madeira tem resistncia mecnica superior a do concreto com a vantagem de ter o peso prprio reduzido. As principais caractersticas fsicas da madeira, importantes para o dimensionamento das frmas e para utilizao na construo civil so: o teor de umidade, a densidade, a retratilidade, a resistncia ao fogo, a durabilidade natural e a resistncia qumica. O teor de umidade para as madeiras brasileiras situa-se em torno de 25%, sendo que at esse ponto pouco dano ocorre no material, apartir deste ponto a perda de umidade acompanhada de retrao e aumento de resistncia. A madeira tem comportamento anisotrpico com variaes de retrao nas trs direes (Nazar,2007). A densidade a propriedade fsica da madeira mais significativa,seu conceito mais simples a quantidade de massa contida em determinado volume a um determinado teor de umidade. As principais madeiras encontradas no mercado brasileiro, usadas na construo civil, so angelim, copaba, faveira, itba, pinus elliiotti, ip, pinho paran, araroba, euc. saligna, cedro, imbuia, peroba rosa, louro, jatob, cumaru, sapucaia e maaranduba. 1.2- PAINIS DERIVADOS DE MADEIRA 1.2.1-Madeira compensada O processo de fabricao da madeira compensada iniciado pela preparao das toras da qual sero retiradas as lminas, as toras so submetidas ao calor para torn-las mais moles, em seguida as lminas so obtidas por meio do torno rotativo (Nazar, 2007). A madeira compensada um painel constitudo por lminas (vide figura 2), unidas sob presso atravs de ligao por um adesivo. O compensado pode ser fabricado de madeira macia (softwood) e madeira dura (hardwood). constitudo sempre com um nmero impar de lminas em direes perpendiculares. O posicionamento cruzado das lminas dispe ao compensado uma excelente resistncia mecnica. As lminas podem variar no nmero, na espessura, na espcie e na classe de madeira (FOREST PRODUCTS LABORATORY, 1999 apud PRATA, 2006).

Figura 2 Esquema ilustrativo de montagem de compensado. (fonte: Pfeil & Pfeil, 2003) 3

Atualmente no Brasil so comercializados os seguintes tipos de compensado: Compensado de uso geral (GER) uso interno; indstria moveleira; Forma de concreto (FOR) uso exterior / prova dgua; construo civil; Decorativo (DEC) uso intermedirio; revestidos com lminas decorativas naturais ou celulsicas; indstria moveleira; Compensado industrial uso exterior / prova dgua; embalagens; Compensado naval (NAV) uso exterior / prova dgua; construo naval; Compensado sarrafeado (SAR) uso interior; miolo formado por sarrafos, indstria moveleira; Compensado resinado (R) usos especficos; resistente gua na superfcie; Compensado plastificado (P) usos especficos; revestidos com filme sinttico na superfcie; Vantagens e desvantagem do painel compensado sobre a madeira slida Pode ser fabricada com maiores dimenses, com defeitos limitados; Tem resistncia elevada na direo normal s fibras; Ocorre diminuio de trincas na cravao de pregos; O rendimento da tora na laminao maior que no desdobro da madeira serrada;

A desvantagem d-se no preo que mais elevado (Pfeil & Pfeil 2003). 1.2.2- Compensado Plastificado Segundo Formacomp (2008), um compensado multilaminado (vide figura 3), com suas faces revestidas com filme fenlico, As chapas so fabricadas com madeiras tropicais de alta densidade nas faces. bastante utilizado na execuo de frmas para concreto aparente em funo do alto desempenho das chapas na obteno de superfcies mais regulares e menos speras, com elevado ndice de reaproveitamento. As chapas de compensado plastificado possuem caractersticas diferenciadas nas condies de umidade, 100% a prova dgua..

Figura 3 Compensado Plastificado 4

Gramatura e dimenses A gramatura dos filmes de 180g/m em cada face. As dimenses so apresentadas na tabela 1: Quadro 1Gramatura de filmes para compensado plastificado. (Formacomp, 2007)Comprimento (mm) 2440/2500 2440/2500 2440/2500 2440/2500 Largura (mm) 1220/1250 1220/1250 1220/1250 1220/1250 Espessura (mm) 12 15 18 21

1.2.3- Compensado Pinus Segundo Formacomp (2008), um compensado com diversas classificaes quanto qualidade, pois possui resistncia a umidade, resistncia mecnica e performance. bastante utilizado na execuo de frmas para concreto em geral, em funo da economia que o mesmo proporciona. A figura 4 mostra um exemplo de compensado pinus

Figura 4 Compensado Pinus 1.2.4- OSB (ORIENTED STRAND BOARD) De acordo com Nazar (2007), os painis OSB foram originados nos Estados Unidos e entraram no mercado a partir de 1978. No Brasil esses painis s comearam a ser comercializados a partir de 2002. Um painel de OSB composto por trs a cinco camadas cruzadas de tiras ou lascas de madeira, geralmente de Pinus, orientadas igualmente ao compensado. As propriedades mecnicas so semelhantes ao compensado, demonstradas em ensaio de laboratrio,viabilizando a sua utilizao em frmas para concreto. 5

Vantagens dos painis OSB sobre o compensado: Aproveitamento de 96% da tora contra 56% do compensado; Utilizao de toras com menores idades, seis anos para o OSB contra 14 anos para os compensados. Maior produtividade, em trs turnos, com 24 pessoas produzido 350.000 m/ano de OSB. Uma fbrica de compensado precisaria de 875 pessoas para fabricar a mesma quantidade de compensado.

2- FRMASAtualmente na construo civil as frmas de madeira so as mais utilizadas dentre os materiais que podem compor um sistema de frmas, por apresentarem caractersticas que atendem s especificaes com o menor custo e normalmente so compostas de painis de madeira compensada, tbuas e pontaletes (Nazar, 2007). De acordo com Fajersztain (1992), conceitua-se sistema de frmas uma estrutura que atua no processo de moldagem e sustentao do concreto fresco at que o mesmo atinja resistncia suficiente para suportar as cargas que lhes so submetidas, de maneira que as frmas esto ligadas diretamente ao bom desempenho de uma estrutura. O sistema de frmas deve ter caractersticas de resistncia para suportar o seu prprio peso, o peso do concreto, o peso do ao e ao trfego de operrios e equipamentos, devendo ser previstos em projeto (Fajersztain 1992). O critrio para escolha de um sistema de frmas depende do custo em funo do prazo. Ou seja, considerar quanto custa alugar as frmas durante o perodo da obra, verificar a disposio econmica da empresa de investir na aquisio em curto prazo, visando o aproveitamento em longo prazo. Em seguida deve-se calcular quanto custa para fabricar frmas com outros tipos de material. A partir dos resultados obtidos deve-se escolher o material que ser utilizado nessa execuo. A madeira tem vantagens destacadas na execuo de frmas: Reaproveitamento em outras peas; Grande flexibilidade de uso; Menor custo de matria prima; As desvantagens apresentadas pela madeira na execuo de frmas so: Maior gerao de resduos no canteiro de obras; Necessidade de profissionais (carpinteiros) no canteiro de obra; Menor nmero de reutilizaes das peas.

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Quanto mo-de-obra fica a carter do construtor, pois significativo por que o sistema de frma representa em mdia 45% do valor da estrutura.ilustrada na figura 5

Figura 5 Grfico (porcentual) de custo de pavimento atpico (Fonte: Nazar, 2007) 2.1- Execuo das frmas O concreto moldvel. Por isso, necessrio projetar a montagem dos moldes chamados de frmas. As frmas devem ser confeccionadas de maneira adequada, travadas, niveladas e escoradas, para que a estrutura de concreto tenha um bom desempenho evitando a ocorrncia de deformaes no previstas em projeto (s para se ter uma idia, o peso do concreto duas vezes e meia maior que o da gua) (BANET, 2008). As frmas tambm devem ser estanques no conter aberturas nas extremidadeschamadas de fendas, para evitar o vazamento do concreto. As frmas de madeira so compostas de dois elementos: - o caixo da frma, que contm o concreto e, portanto, fica em contato com o mesmo; - a estruturao da frma, que evita a deformao e resiste s foras atuantes. O caixo da frma feito com chapas de madeira compensada. Na estruturao podem ser usadas peas de madeira serrada ou madeira bruta. 2.2- Sistemas e componentes Painis de laje So constitudos de chapas de compensado, apoiadas sobre transversinas mistas, compostas de perfis metlicos e de madeira macia ou, sobre vigas treliadas de madeira. As peas de apoio dessas transversinas so longarinas do mesmo material, ou seja, trelias ou vigas compostas, que so responsveis pela transmisso dos esforos ao escoramento, conforme figura 6.

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Figura 6: Painis de lajes sustentado por vigas treliadas. (fonte: CALIL, 2005) Painis de viga Esses painis so confeccionados com chapas de madeira compensada, tanto para os painis laterais quanto para os de fundo. Os painis laterais so reforados, em sua parte superior, por um sarrafo fixado ao longo da borda superior. Os painis laterais so apoiados, por meio deste sarrafo, nos gastalhos. O conjunto de apoio constitudo por dois braos verticais de madeira (gastalho), ligados por uma haste metlica em forma de U. Os ajustes dos painis so feitos por meio de cunhas de madeira colocadas entre a travessa inferior e a pea metlica, conforme figura 7.

Figura 7: Painis de viga (fonte: CALIL, 2005). Painis de pilar

So demonstrados dois tipos de painis de pilar que so utilizados adequadamente ao tipo de obra a ser considerado. So eles: Painis constitudos de chapa de madeira compensada enrijecida com caibros, ou com sarrafos duplos, ou com perfil metlico. O painel travado ao longo da altura por meios de barras de ancoragem presas em gravatas de caibros duplos, conforme figura 8.

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Figura 8: Painis de pilar enrijecidos com sarrafos simples (fonte: CALIL, 2005). Painis constitudos e travados por gravatas moduladas. A gravata formada por um conjunto de peas de madeira macia ou de perfis metlicos, onde cada pea tem, na extremidade, um encaixe metlico com um parafuso, que permite o apoio e a fixao de outra pea. Essas gravatas so montadas ao longo da altura do pilar, conforme figura 9.

Figura 9: Painis de pilar com gravatas moduladas. (fonte: CALIL, 2005). 9

Quanto ao acabamento da superfcie das frmas de madeira compensada contm dois tipos de chapas no mercado: chapas plastificadas e chapas resinadas. As plastificadas podem ser reutilizadas 15 vezes, enquanto que as resinadas variam de 4 a 5 vezes (BANET, 2008). As frmas devem ser escoradas e travadas cuidadosamente, de acordo com o tamanho do vo ou do peso do concreto a ser suportado. As madeiras brutas podem substituir as serradas no escoramento e, eventualmente, no travamento. Mas desaconselhvel o seu uso em outras funes, como o encaibramento das lajes. O travamento, nivelamento, alinhamento e o prumo das frmas devem ser conferidos com antecedncia concretagem, a fim de evitar deformaes na estrutura (BANET, 2008). A Associao Brasileira de Normas Tcnicas regula que a retirada das frmas dever obedecer ABNT NBR-6118/2004, considerando os seguintes prazos:5.4.22: a. Faces laterais: 3 dias; b. Faces inferiores: 14 dias; c. Faces inferiores sem pontaletes: 21 dias. 5.4.23 A retirada do escoramento de tetos ser feita de maneira conveniente e progressiva, com especiais cuidados para as peas em balano. 5.4.24 A posio das formas - prumo e nvel - ser objeto de verificao permanente, especialmente durante o processo de lanamento do concreto. Quando necessria, a correo ser efetuada imediatamente, com emprego de cunhas, escoras, etc.

2.3- Melhorias na qualidade de execuo Na execuo de um sistema de frmas devem-se seguir alguns parmetros de qualidade para que o resultado obtido tenha compatibilidade com o resultado desejado, observando-se tambm a esttica. necessria a preparao de profissionais competentes para lidar com as frmas, esses profissionais devem ter conhecimento sobre o manuseio, a colocao, o uso e a retirada das frmas, conscientizando-se da importncia da conservao ou manuteno para que as mesmas sejam reutilizadas promovendo uma maior economia. 2.4- Cuidados para conservao de chapas de madeira Na execuo de frmas devem ser tomados alguns cuidados para conservao e manuteno das frmas: Seguir o projeto especfico de fabricao; Manter a organizao na confeco e usar racionalmente os materiais visando o reaproveitamento; Utilizar serras com nmero de dentes adequados; Selar os topos das chapas com tinta impermeabilizante principalmente quando houver cortes ou furos; No usar pregos ou parafusos nos topos das chapas. So permitidos somente no sentido perpendicular s lminas; Utilizar desmolde nas chapas facilitando a operao de desfrma; Usar somente esptula de plstico ou madeira para limpeza ou remoo de excesso de concreto ou nata de cimento; Evitar que a chapa sofra batidas de canto; Substituir ps-de-cabra por cunhas de madeira, na desfrma; 10

Na concretagem devemos tomar algumas precaues, em relao s frmas, para que a estrutura no seja prejudicada: a) Antes de concretar, as frmas devem ser limpas; b) Antes de concretar, as frmas devem ser molhadas at a saturao; c) No colocar a agulha do vibrador entre a frma e as armaduras, isso pode danificar os painis. 2.5- Qualidade das frmas A qualidade do material um fator importante, pois o bom desempenho da execuo das frmas depende diretamente da qualidade do material empregado, portanto necessrio realizar uma seleo das peas melhores para serem utilizadas em funes de maior responsabilidade e as outras para refugo (Mascarenhas, 1989). Geralmente as frmas tm a sua execuo atribuda aos mestres de obra ou encarregados de carpintaria, estes procedimentos resultam em consumo intenso de materiais e mo-de-obra, fazendo um servio emprico, as frmas podem ficar superdimensionadas ou subdimensionadas (Fajersztain, 1992). Atualmente existe um grande elenco de alternativas para confeco de frmas, estudadas e projetadas, para todos os tipos de obras. recomendvel que as Tbuas de madeira serrada apresentem as seguintes qualidades: Elevado mdulo de elasticidade No ser excessivamente dura Baixo custo Resistncia razovel 2.6- Materiais e ferramentas As ferramentas utilizadas por profissionais (carpinteiro) para a execuo de frmas so: martelo de carpinteiro, prumo, serrote, linha, mangueira de nvel e uma bancada com serra para confeco das frmas (BANET, 2007). As ligaes com pregos so as mais utilizadas, tornando muito raro a utilizao de outros conectores. De acordo com o acabamento superficial das frmas pode-se definir o tipo de material a ser empregado na sua execuo. - Tbuas de madeira serrada; - Chapa de madeira compensada resinada; - Chapa de madeira compensada plastificada; 2.7- Juntas das Frmas As juntas das frmas devem ser fechadas no intuito de evitar o vazamento da nata de cimento que pode causar vazios na superfcie do concreto. Pode ser utilizado mata-juntas, fita adesiva e at mastigues elsticos. Deve-se evitar o fechamento das juntas com papel de sacos de cimento ou de jornais, o que no eficiente. Isso ocorre principalmente em obras de pequeno porte. A figura 10 retrata aspectos de fechamento de juntas.

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Figura 10 - Fechamento das juntas de frma utilizando mata-juntas e fita adesiva. (Fonte: Milito, 2001). So importantes dois cuidados para evitar que as juntas se abram, a fim de no prejudicar o servio e o acabamento do concreto desejado: - fazer o fechamento das juntas pouco antes do lanamento de concreto; - colocar as tbuas das frmas com o lado do cerne voltado para dentro;

3- CONSIDERAES FINAISDevido importncia que a construo civil tem para o desenvolvimento das cidades, que devemos nos aprofundar na busca de melhorias contnuas, reduzindo ento o tempo de execuo e principalmente o consumo de materiais, aumentando a satisfao no s dos clientes como tambm dos trabalhadores. Na obteno de resultados satisfatrios um construtor em seu empreendimento deve aprofundar o estudo e a pesquisa na hora da escolha do material e sistema de frma mais adequado para que se possa optar pelo mais vivel e seguro, visando a otimizao do emprego de materiais para que no haja desperdcio, perda de tempo e de recursos. A elaborao de um projeto de frma de extrema importncia, bem como a qualificao de mo-de-obra e a observncia das especificaes de projeto, o que proporcionam um grau de excelncia exigida ao empreendimento. No deve dispensar um bom alinhamento e travamento perfeito das frmas, uma concreta e decisiva otimizao das etapas construtivas da obra, um aproveitamento inteligente e racional do custo baixo, contribuindo favoravelmente para uma edificao com qualidade, com uma construo competitiva tcnica e econmica. Durante o trabalho foram apresentadas as caractersticas das chapas de madeira compensada, por ser o material mais utilizado como molde nas frmas para concreto.

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4- REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

ABNT Projeto e execuo de estruturas de concreto armado. NBR 6118, 2004.

BANET. Concreto. Disponvel em: Acesso em: 05 de out. 2008.

BAUER, L. A. Falco. Materiais de Construo. 5 ed. So Paulo: LTC, 2001.

CALIL JUNIOR, C. Frmas de madeira para concreto armado SET 613 Complementos de estruturas de madeira. Escola de Engenharia de So Carlos da Universidade de So Paulo, 2005.

FAJERSZTAJN, H. Frmas para concreto armado. Aplicao para o caso do edifcio. So Paulo. Tese (Doutorado) - Escola Politcnica da Universidade de So Paulo, 1987, p241.

FORMACOMP. Compensado Plastificado. Disponvel em: Acesso em: 05 de out. 2008.

FRANCO, N. Caractersticas fsicas e mecnicas da madeira. So Paulo. IPT, 1998. P. 5-6.

MASCARENHAS, A. C. Frmas para concreto. UFBA-89.

MILITO, Jos Antonio de. Tcnicas de construo civil e construo de edifcios. Apostila. Coordenador eng. Civil da e Prof. Da PUC-Campinas. Sorocaba: Faculdade de Engenharia de Sorocaba (FACENS), 2006, 303p. NAZAR, N. Frmas e escoramentos para edifcios. So Paulo; PINI, (2007).

PFEIL, W.; PFEIL, M. Estruturas de madeira. Rio de janeiro: LTC, 2003.

PRATA, Jos Guilherme. Desempenho de um sistema de qualidade em uma fbrica de painis compensados. Dissertao apresentada como requisito parcial obteno do grau de Mestre em Engenharia Florestal, no Programa de Ps-graduao em Engenharia Florestal, do Setor de Cincias Agrrias da Universidade Federal do Paran. Curitiba, 2006. 13

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