O documento discute a história e o uso de estruturas de madeira no Brasil. Ele descreve como o engenheiro Erwin Hauff fundou a empresa Hauff em 1929 para introduzir o sistema estrutural de madeira Hauff no país. Também destaca como a Hauff popularizou o uso de estruturas de madeira e influenciou o desenvolvimento da engenharia de madeira no Brasil.

1. UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
ESCOLA DE ENGENHARIA DE SÃO CARLOS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE ESTRUTURAS
LABORATÓRIO DE MADEIRAS E DE ESTRUTURAS DE MADEIRA
• ESTRUTURAS DE MADEIRA NO BRASIL
• PASSADO, PRESENTE E FUTURO
Prof. Dr. Carlito Calil Junior

2. O PASSADO:
a História da “HAUFF” e do Fundador
• Erwin Hauff nasceu em Viena (Áustria) -
• engenheiro civil Escola Politécnica de Munich,
terminou seus estudos em 1920.
• primeira Guerra Mundial, o Engenheiro se fixou no
Brasil
• estudou as espécies florestais brasileiras, a partir da
observação das caraterísticas físicas da madeira.
• em 1929 fundou a companhia HAUFF de estruturas
de madeira

3. Sistema Hauff
• caracterizado pelo uso de cobrejuntas, entalhes e
cavilhas de madeira usadas nas ligações das barras
formando os nós da treliça.

4. Sistema Hauff
Sistema treliçado composto por barras de seções simples
ou compostas por múltiplos elementos pregados

5. O calculo dos esforços

6. Articulações

7. Ponte de Garulhos – com 52,00 metros de vão livre

8. Ponte sobre el Rio Tietê – 38, 00 metros de vão livre

9. Cimbramentos móveis para construção do Mercado Municipal de São Paulo –
17,00 metros –

10. Torre da antena da radio Excelsior São Paulo – 80 metros

11. Tesoura com banzo superior treliçado – 16,00 metros

12. Tesouras - 20 metros.

13. PÓRTICOS

14. pórticos bi-articulados y terças treliçadas de banzos paralelos , 25 m

15. Pórticos contraventados verticalmente
por meio de terças treliçadas de banzos
paralelos e mãos-francesas

16. ARCOS

17. Arco treliçado bi-articulado – vão livre de 70 metros – Hangar da VARIG – Aeroporto
de Congonhas, em São Paulo – 1949

18. - Arcos treliçados triarticulados contraventados por terças de banzos paralelos

19. Abóbadas Lamelares
elementos denominados lamelas que se interligam
formando uma malha losangular curva, semi-cilíndrica,
parabólica, quatro águas, arco gótico ou cúpula.
Abóbada lamelar semi-cilíndrica construída no Rio de Janeiro pela
empresa SOCIEDADE TEKNO LTDA, na década de 50 do século XX.

20. Abóbada lamelar semi-cilíndrica construída em
São Paulo pela empresa A. SPILBORGHS & CIA, 1950.

21. O sistema estrutural lamelar foi introduzido na Europa em
1908, nos Estados Unidos em 1925 e no Brasil, em 1922.
Abóbada lamelar em quatro águas construída em Curitiba pela
empresa HAUFF em 1927.

22. Abóbada lamelar semi-cilíndrica construída em
São Paulo pela empresa A. SPILBORGHS & CIA, 1951.
Abóbada lamelar em quatro águas.

23. Abóbada lamelar semi-cilíndrica construída em São Paulo pela
empresa SOCIEDADE TEKNO LTDA, em sua sede, 1950, 25 m x 40 m.

24. Abóbada lamelar semi-cilíndrica construída em Piracicaba pela
empresa CALLIA & CALLIA LTDA, década de 50, ~ 37 m x 75 m.

25. DETALHES DE MONTAGEM

26. CONTRAVENTAMENTO

27. Sobre el Sistema Hauff
• A "Hauff" desempenhou um papel de grande relevância na
história da construção civil brasileira
• Pode ser considerada uma empresa introdutora de
tecnologias em estruturas de madeira
• A transmissão de tecnologia da "Hauff" se fez de forma
indireta, por meio das suas obras construídas, que
passaram a constituir exemplos de soluções estruturais e
adotadas por muitas empresas do ramo
• A "Hauff" também pode ser considerada como grande
responsável pela formação da mão-de-obra ligada a
produção de estruturas de madeira, tenham sido mestres
em carpintaria, desenhistas e projetistas, bem como
favoreceu o enriquecimento da bagagem técnica de muitos
engenheiros que dela fizeram parte.

28. O PRESENTE: UTILIZAÇÃO DA
MADEIRA NA CONSTRUÇÃO
- casas de madera
- telhados residenciais
- formas e escoramentos para estruturas de concreto
- coberturas de grandes vãos
- postes e cruzetas
- roliços (colunas, vigas e estacas)
- passarelas e pontes
- dormentes

29. - casas de madera

30. - parabolóide hiperbólico

32. - telhados residenciais

33. - telhados residenciais industrializados

34. - coberturas de grandes vãos

35. - formas e cimbramentos de madeira

36. - postes e crucetas

37. - peças roliças ( colunas, vigas e estacas)

38. - passarelas em vigas serradas e roliças

39. - pontes em vigas – peças serradas

40. - pontes em vigas – peças roliças

41. - pontes e passarelas penseis

42. - passarelas estaiadas

43. - pontes protendidas

44. - pontes mistas madeira/concreto

45. - pontes em vigas treliçadas

46. - passarelas em vigas treliçadas

47. - pontes em vigas treliçadas
380
100 120 100
220
5
7,5
rodeiro
elemento de
contraventamento
tabuleiro
140
380
100 120 100
5
7,5
90 140 90
140
380
100 120 100
5
7,5
90 80 90 3030
140
Parafusos com
diâmetro de 20 mm
Chapas metálicas das ligações superiores
Banzo superior de madeira
Diagonais de madeira
Banzo inferior de aço
Chapas metálicas das ligações inferiores

48. - silos de madeira

49. - passagens sob rodovias

50. - dormentes

51. CONSUMO MADEIRA (milhões m3)
BRASIL X USA (2007) - ITTO
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
serrada roliça compensado
Brasil
USA

52. CONSUMO DE MADEIRA NOS
ESTADOS UNIDOS
- Casas de Madeira:
- 1/3 da madeira serrada = 40 milhões de m3
- Madeira Laminada Colada
- 1 milhão de m3
- Vigas I para casas de madeira
- 370.800 metros lineares
- Postes de Eletrificação – 90% em madeira
- Dormentes – 94% em madeira

53. O DESAFIO PARA O FUTURO:
PRECONCEITOS NA UTILIZAÇÃO DA
MADEIRA NO BRASIL
- Cultural: o uso da alvenaria nas casas
- Desinformação do uso da madeira: educação na
Engenharia da madeira
- Durabilidade da madeira (fungos e insetos)
- Segurança das estruturas em situação de Incêndio

54. Educação da Engenharia da Madeira
- Engenheiro Florestal
- Propriedades Mecânicas e Estruturas de Madeira
- Engenheiro Agrícola
- Construções Rurais
- Engenheiro Civil
- Estruturas de Madeira
- Arquiteto
- Sistemas construtivos em madeira
- Engenheiro Industrial Madeireiro
- Propriedades de Resistência e Elasticidade da Madeira
- Estruturas de Madeira
- Industrialização das Estruturas de Madeira

55. INSTITUIÇÕES DE UTILIZAÇÃO E
DIVULGAÇÃO DA MADEIRA
-Universidades
- Empresas
- Institutos
- Associações

56. IBRAMEM – congressos EBRAMEM

57. CURSOS DE ATUALIZAÇÃO
-Engenheiros DERSA, DER e prefeituras – pontes de madeira
- Engenheiros da CESP – propriedades de resistencia e
elasticidade da madeira
- Instrutores do SENAI – detalhes estruturais e construtivos em
estruturas de madeira
- Industrias em geral – classificação visual e mecânica da
madeira

58. PUBLICAÇÕES TÉCNICAS

59. NORMALIZAÇÃO BRASILEIRA

60. Comissão de Estudos da ABNT
- CE-02:126.10 - Estruturas de Madeira
- CE-02:124.25 - Fôrmas e Escoramentos
- CE 06.100.01.001 – Dormentes de Madeira
-CE-31:000.AA - Madeira Serrada

61. Propaganda das vantagens da utilização
da madera
- Material de fonte renovável – nossa
indústria
- Propriedades de Resistência e Elasticidade
da Madeira em relação ao concreto e aço
- Consumo de energia para sua produção e
emissão de gás carbônico
- Fixação de carbono: árvores em crescimento
fixam carbono na madeira

62. MATERIAL RENOVAVEL
NOSSA INDUSTRIA
6 ( CO2 + 2 H2O  CH2O + H2O + O2 )

63. MATE-
RIAL
ENERGIA
NECESSÁ
RIA PARA
SUA
PRODUÇÃ
O (MJ/m3)
RESIS-
TÊNCIA
(Kgf/cm2)
MÓDULO
DE ELASTI-
CIDADE
(Kgf/cm2)
ENERGIA
POR
RESIS-
TÊNCIA
DENSIDADE
POR
RESIS-
TÊNCIA
MÓDULO
POR
RESIS-
TÊNCIA
Concreto
2400
920
(óleo) 180 200000 10,7 13,3 80
Aço
7800
234000
(carvão) 2400 2100000 97,5 3,3 270
Madeira
Conífera 600
600
(solar) 500 100000 1,2 1,2 160
Madeira
folhosa 900
630
(solar) 900 250000 0,7 1,0 270
MATERIAIS ESTRUTURAIS MAIS UTILIZADOS NA
CONSTRUÇÃO CIVIL
DENSI-
DADE
(Kgf/m3)

64. CONDIÇÕES AMBIENTAIS
• Madeira estrutural
de:
- Plantacões e
manejo de florestas
nativas
• Toda a produção
de madeira é
fixador de carbono
• Árvores em
crescimento fixam
o carbono na
madeira

65. EMISSÃO DE CARBONO
Terça Terça Viga Viga Chapa Chapa
Aço
200/19
Madeira
300x50
Aço
310UB40
MLC
550x135
Aço
0,5 mm
Compsado
12 mm
Massa(Kg) 5,6 7,5 40,0 37,0 4,7 6,0
Produção
energia -MJ
330 18 2360 333 173 113
Carbono
emitido (Kg)
6,0 0,3 42,8 5,9 3,2 2,1
Carbono
armaz. (Kg)
0 3,8 0 18,5 0 3,0
Carbono
líquido
6,0 -3,4 42,8 -12,6 3,2 -0,9

66. PRODUÇÃO DE ENERGIA
• Consumo energia emite CO2
onde combustíveis fósseis são
queimados
• Madeira tem baixa energia de
produção
– Mais carbono armazenado
na madeira do que emitidos
na produção de energia
– Carbono é armazenado na
madeira
– Carbono é exportado da
floresta na madeira
-1500
-1000
-500
0
500
1000
1500
paredes pisos revestimento telhados janelas
madeira
aço
concreto
alvenaria
aluminio

67. PROPAGANDA DO PRODUTO
Wood . There is No Substitute
Energy Efficient Environmentally
Compatible
Renewable an
Recyclable
It takes nine times more energy to
produce a steel stud as it does to
produce a comparable wood stud.
A steel frame building uses 4,000
times more coal, oil and natural gas
to process than wood.
Wood is the only readily renewable
natural resource and it is increasing
in reserves every year.
It takes five times more energy to
produce aluminum siding rather than
wood siding
Aluminum production results in 8
times the air emissions and 300 times
the water emissions of lumber
production.
The total volume of wood growing in
the U.S. is 25% greater today than it
was in 1952.
It takes three times more energy to
extract and produce a concrete block
than to produce its equivalent weight
of wood.
The production of concrete emits 2 to
3 times more carbon dioxide, carbon
monoxide and hydrocarbons than the
production of lumber
Even steel containing 60% recycled
material consists of 40% virgin
material that was mined from the
earth and cannot be replaced.
Producing a 4" concrete slab floor
requires 21 times more energy than
producing a wood deck.
Totally biodegradable wood waste
accounts for only 7% of the volume
of U.S. landfills. Totally NON-
biodegradable plastics account for 25
to 30% of landfill space.
The synthetic materials industries
(plastic, vinyl, etc.) rely on oil and
natural gas for 98% of their raw
materials, and the World Resources
Institute estimates reserves of natural
gas will last only 58 years at 1988
production rates.
Choose Wisely - Choose Wood

68. Melhorando a Performance da Madeira
Performance desejada
• Aparência
• Estrutural
• Durabilidade
Propriedades
Microestrutura
Especificação
• Material / espécies
• Classe
• Dimensão
• Tratamento preservativo

69. Performance da Madeira
Aparência/Estrutural/Durabilidade
• Aparência
– Grã e cor
– Características naturais
– Estabilidade dimensional & U%
• Estructural
– Essencial: resistência y rigidez
– Utilidade e.g. estabilidade
dimensional - retración/umidad
– Retilinidade - encanoamento,
encurvamento, arco e torção
• Durabilidade
– Deterioração biológica
– Resistência natural/ tratamento

70. Classificação estrutural é baseada na correlação
entre resistência e um parâmetro de classificação
• Classificação Visual - presença ou
ausência de defeitos naturais
• Máquina Classificação Tensões - rigidez no
eixo de menor inércia ( MoE)
• Prova carga - habilidade de resistir a uma carga.
Cada peça passa pela máquina, esforço de flexão
aplicado no valor característico da resistência. Se não
quebrar a peça é aceita
• Controle qualidade - verificação das propriedades
da classe por testes: flexão, vibração transversal e
ultra som.
CLASSIFICAÇÃO ESTRUTURAL

71. Durabilidade
Riscos Biológicos/
Físicos
Intempéries
Fogo
Químico
MADEIRA
Espécies
Durabilidade
natural do cerne
Manutenção assegura
proteção mantendo funcionalidade
Tratamento
muda
durabilidade
do alburno
Fungos
Térmites / cupins
Teredos
Detalhes projeto
minimiza
exposição
aos riscos

72. Classes de Uso
Classe Organismos Ambiente/Aplicação
1 Brocas-de-madeira/cupins-
de-madeira-seca
Interior/mobiliário
2 Brocas/cupins-de-madeira
seca/cupins-
subterrâneos/cupins-
arborícolas
Interior/batente,forro,telhado,..
.
3 Insetos/Fungos (bolor ou
podridão)
Protegida – umidade
ocasional/madeira beneficiada
4 Insetos/fungos (bolor e/ou
podridão)
Exterior/”decks”,...
5 Insetos/fungos Contato solo e/ou água
doce/fundações
6 Xilófagos marinhos Água salgada e
salobra/”piers”
PRESERVACÃO DE MADEIRAS

73. CLASSE DE USO 5
Madeira Roliça para postes e estacas em
água doce/fundações
Método de
Tratamento
Natureza do
Preservativo
Preservativo Retenção Penetração
Sob pressão
Inseticida/
fungicida não
lixiviável e
resistente a
perdas por
evaporação
CCA
CCB
9,6 kg/m3
Porção
permeável
Óleo creosoto 160 kg/m3

74. zonas de degradação na seção da madeira
exposta ao fogo
dano resultante de um grande incêndio em
um edifício
Estruturas de madeira em situação de incendio

75. Estruturas de madeira em situação de incendio

76. MADEIRA CERTIFICADA
WWPA – certificador
12 – serraria
S- DRY – umidade
D FIR – espécie
BTR - classe

77. Usados para :
– grandes vãos – vigas altas
– grandes seções transversais -
grandes elementos treliçados
– painéis - contraventamento,
arquitetura
– grandes painéis - piso, cobertura,
Incluem:
– LVL
– MLC/CLT
– Compensado
– Outros
O FUTURO: A INDUSTRIALIZACÃO

78. Projetado para limitar influências
que reduzem características resistência
Propriedades e Projeto de Produtos
Manufaturados
Compensado e LVL – laminas finas coladas
 Caracteristicas em uma lamina tem pouco efeito nas
propriedades devido a pequena área envolvida
 Baixa variabilidade nas propriedades, potencial para:
 Melhores propriedades: resistência e elasticidade
 Melhor confiabilidade
Projeto de Produtos Manufaturados
Manufaturamento fornece:
 Propriedades de projeto
 Métodos de cálculo
 Tabelas de vãos
 Práticas especiais de construção

79. Produtos Ingenheirados
• Glulam
• I-joists
• Trusses
• Engineered
• Box Beams

80. Elementos estruturais compostos
LVL SCL PSL PLL

81. – Feita da colagem de muitas peças pequenas para
formar uma peça grande
– Resistência > peças individuais
• o elemento frágil - finger joints
– oportunidades para criar em arquitetura
– vigas curvas, duas águas
Laminado
horizontal
Laminado
vertical
MADEIRA LAMINADA
COLADA:MLC

82. Nova geração de painéis leves e pré-
fabricados para paredes, pisos e
coberturas
Consistem de lamelas montadas cruzadas
umas as outras (coladas ou pregadas)
Espessuras dos painéis variam de 50 a
600 mm
Madeira Laminada Cruzada(CLT))
Um produto ja estabelecido na Europa com vários
fabricantes e centenas de construções variando de
unifamiliares a edificios de multiplos andares

83. CLT Walls
Paredes de CLT

84. CLT Floors
Pisos de CLT

85. Vantagens dos painéis CLT
 Factory produced with high precision CNC
machines
 Quick on-site assembly
(One storey/week or less per avg. size floor plan)
- Min site Noise (equipment/personal)
- Min site Waste (high level of prefabrication)
- Ideal for dense urban in-fill projects
- Health and safety benefits
 Cost-competitive in certain applications
 Renewable material from sustainable forests
One of the most promising wood alternative to
concrete & steel assemblies..
85

86. Chapas Dentes Estampados - CDE
Qualidade técnica dos projetos
Industrialização
Controle de qualidade das peças de madeira e ligações
Melhor aproveitamento do material

87. Outros produtos manufaturados
de madeira
– Flanges de madera com almas em tubos -
baixo peso, almas abertas dão acesso para
serviço
– Viga- I - madeira/LVL mesas,
– compensado /OSB almas
– baixo peso, adequado para vigas de
vãos médios
– Vigas caixão - madeira/LVL mesas,
– duas chapas de compensado/OSB almas
adequado para grandes vãos, rígida torção,
pode usar compensado decorativo

88. SISTEMAS CONSTRUTIVOS EM
MADEIRA COMO FUTURO NO BRASIL
CASAS
- COBERTURAS
-PONTES
- PASSARELAS
- DEFENSAS – GUARD RAIL
- POSTES E TORRES
- BARREIRAS DE SOM

89. CASAS DE MADEIRA

90. TESOURAS INDUSTRIALIZADAS

91. PÓRTICOS

92. ARCOS

93. TENSO-ESTRUTURAS

94. COBERTURAS

95. GRIDSHELL

96. COBERTURAS ESPECIAIS
EXPO 2000 - HANOVER

97. COBERTURAS ESPECIAIS
VALENCIA -ESPANHA

98. PONTES E PASSARELAS EM VIGA

99. PONTES EM PÓRTICO

100. PONTES EM ARCO

101. PONTES PROTENDIDAS NOS USA

102. PASSARELAS ESTAIADAS

103. PONTES COBERTAS

104. PONTES ESPECIAIS

105. PONTES ESPECIAIS

106. FORMAS E CIMBRAMIENTOS
DE MADEIRA

107. 8-Storey buildings, Växjö, Sweden
1st storey concrete, 7 storeys wood
9-Storey building, London, UK
1st storey concrete, 8 storeys wood
CLT System in Mid-Rise

108. CLT System in Mid-Rise
(5-9 Storeys High)

109. Types of CLT Systems
4 residential buildings/social housing @ 9 storeys, Milan, Italy

110. PAINEIS CLT PASSARELAS

111. SILOS DE MADEIRA

112. TORRES

113. TORRES DE POSTES ROLIÇOS

114. POSTES ALTA-TENSÃO

115. Torres para Energia Eólica

116. POSTES MLC

117. BARREIRAS DE SOM

118. DEFENSAS – GUARD RAILS

119. PONTO DE ÔNIBUS

120. BARREIRAS DE PEDRAS

121. CAIXAS D´ÁGUA

122. CALIL@SC.USP.BR
OBRIGADO
Every time you don´t specify timber, you are helping to
destroy our planet