Os construtores de LSF em todo o mundo recorrem usualmente às placas OSB para revestimento estrutural do esqueleto metálico dos edifícios. Assim, estas placas não são meramente decorativas, possuindo funções estruturais passíveis de cálculo de engenharia. A Futureng recorre aos Eurocódigos para calcular o tipo de placas OSB a aplicar no projecto, nomeadamente a sua classe, espessura, juntas, montagem e fixação aos perfis metálicos.
Definição de vida útil
Se forem tomadas as devidas precauções ao nível do projecto, através da utilização de correctas disposições construtivas e de produtos preservadores adequados à classe de risco em que os elementos estruturais de madeira se encontram, a sua durabilidade será, teoricamente, infinita. São os Eurocódigos que determinam essas condicionantes e estabelecem um limite mínimo à vida útil expectável dos elementos estruturais.
Visto que o LSF é especialmente usado para a construção residencial, as placas de revestimento estrutural, tal como as placas OSB, enquadram-se na Categoria 4, cuja vida útil deverá ser de 50 anos ou superior. Exactamente o mesmo acontece com a maioria dos mais comuns materiais de construção, tal como o betão.
Segundo o Eurocódigo 5 (EN 1995-1-1), para que os elementos estruturais de madeira, tais como o OSB ou a madeira lamelada colada, possam alcançar uma vida útil de várias dezenas de anos, há dois aspectos fundamentais a serem levados em conta:
- a qualidade e características da madeira
- a qualidade e características dos produtos associados, tais como colas, conectores e parafusos
Considerações sobre a vida útil das placas OSB podem ser obtidas no documento "Service Life of Oriented Strand Board (OSB)", publicado em Novembro de 2000 pela APA - The Engineered Wood Association. Para benefício dos nossos visitantes, decidimos efectuar a tradução deste documento e publicá-lo no nosso site. Poderá consultá-lo aqui:
Matéria prima
As placas OSB são produzidas maioritariamente de madeira de pinheiro. A adequação do pinho bravo para o fabrico de estruturas lameladas-coladas é reconhecida na norma EN 386 (2001).
- Ver mais informações no artigo: Placas OSB
Colas
As colas utilizadas neste tipo de placas têm uma constituição à base de resinas sintéticas, apresentando de um modo geral uma boa resistência mecânica, resistência à humidade e a temperaturas elevadas e elevada durabilidade face a agentes biológicos. O tipo de cola empregue é determinado pelas condições de serviço previstas para a estrutura, conforme determinadas pelos Eurocódigos (EC5), recomendando-se o uso de colas de resorcina-formaldeído (R-F), fenol-formaldeído (P-F) ou fenol-resorcinol-formaldeído (P-R-F) em ambientes exteriores ou em que a temperatura de serviço possa exceder 50ºC, podendo, em situações menos exigentes, ser usadas colas de ureia-formaldeído (U-F) ou melamina-formaldeído (M-F).
Resistência aos ataques biológicos
O OSB não será normalmente atacado por insectos da madeira, comuns em climas temperados, mas os painéis feitos de choupo ou abeto são mais susceptíveis ao ataque de fungos em condições húmidas prolongadas. As placas produzidas a partir de madeira de pinheiro possuem mais resistência a estes agentes biológicos.
A NP EN 335-2 (1994) refere explicitamente que não deve ser feita distinção entre a madeira maciça e a madeira lamelada-colada, quanto à durabilidade face a agentes biológicos. Dessa forma, a durabilidade do OSB em relação aos ataques biológicos pode ser considerada similar à da madeira sólida usada para o seu fabrico.
O fabrico do OSB deverá obedecer ao determinado na secção 4.1 da norma EN 1995-1-1 (EC5) que aborda a resistência a organismos biológicos. Simplesmente requer que a madeira ou produtos derivados possuam resistência e durabilidade natural, conforme determinado em EN 350-2 (durabilidade natural e tratabilidade de algumas espécies de madeira mais comuns na Europa), quando expostas às classes de risco definidas pelas normas EN 335-1 (definição das diferentes classes de risco), EN 335-2 (ocorrência dos agentes biológicos nas classes de risco) e EN 335-3 ou, em alternativa, recebam tratamentos de preservação de acordo com as normas EN 351-1 e EN 460 (guia das classes de durabilidade de espécies de madeira apropriadas para a utilização nas classes de risco).
Os títulos originais das normas mencionadas acima são:
- EN 350-2 - Durability of wood and wood-based products – Natural durability of solid wood. Guide to natural durability and treatability of selected wood species of importance in Europe
- EN 335-1 - Hazard classes of wood and wood-based products against biological attack – Classification of hazard classes
- EN 335-2 - Hazard classes of wood and wood-based products against biological attack – Guide to the application of hazard classes to solid wood
- BS EN 335-3 - Hazard classes of wood and wood-based products against biological attack – Application to wood-based panels
- BS EN 351-1 - Durability of wood and wood-based products – Preservative treated solid wood – Classification of preservative penetration and retention
- BS EN 460 - Durability of wood and wood-based products – Natural durability of solid wood – Guide to the durability requirements for wood to be used in hazard classes
A durabilidade da madeira usada no fabrico de placas OSB e outras madeiras lameladas-coladas deve ser adequada à classe de risco biológico. A norma NP EN 335-2 (1994) estabelece classes de risco para aplicações em ambiente terrestre, baseadas sobretudo no risco de ataque por fungos de podridão. Em Portugal deve, além disso, ser tido em consideração um risco de ataque por térmitas nas mesmas condições de desenvolvimento dos fungos e um risco de ataque por carunchos na generalidade das situações.
O caruncho pequeno mais representativo em Portugal é o Anobium punctatum, uma espécie de xilófago que ataca a madeira dos edifícios, com preferência pela madeira velha. Isso explica porque os buracos feitos pelas suas larvas são aceites como evidência da idade da madeira, visto que é raro que esta seja atacada pelo anóbio antes de 20 anos sobre o seu corte.
A térmita de madeira seca, Cryptotermes brevis, constitui actualmente a praga urbana mais preocupante nos Açores. Para as construções nessa região do país, recomenda-se a aplicação de placas com tratamento anti-térmitas. Durante o processo de fabrico, essas placas são impregnadas com um insecticida, o que as torna altamente resistentes ao ataque destes insectos.
Classes de risco
A norma EN 335-1 define as seguintes classes de risco a que a madeira ou derivados com fins estruturais poderá estar sujeita:
| Classe de Risco 1 | ||
|---|---|---|
| O elemento estrutural está revestido, protegido das intempéries e não exposto à humidade | Conteúdo de humidade inferior a 20%, usualmente originada por condições atmosféricas equivalentes a 20ºC e 65% de humidade relativa | Sem risco de ataque de fungos podendo ser atacada por coleópteros e ocasionalmente por térmitas, conforme a região geográfica |
| Classe de Risco 2 | ||
| O elemento estrutural está revestido e protegido das intempéries. | Conteúdo de humidade superior a 20% ocasionalmente, originada por condições atmosféricas equivalentes a 20ºC e 90% de humidade relativa | Risco de ataque de fungos cromogéneos ou xilófagos. Risco de ataque por insectos idêntico ao da classe 1 |
| Classe de Risco 3 | ||
| O elemento estrutural está descoberto, mas não em contacto com o solo e submetido a humidificação frequente | Conteúdo de humidade superior a 20% | Maior probabilidade de ataque pelos mesmos organismos da classe 2 |
| Classe de Risco 4 | ||
| O elemento estrutural está em contacto com o solo ou com água doce | Conteúdo de humidade superior a 20% permanentemente | Para além dos organismos referidos nas situações anteriores, possibilidade de ataque por fungos e maior risco de ataque por térmitas, conforme a região geográfica |
| Classe de Risco 5 | ||
| O elemento estrutural está em permanente contacto com água salgada | Conteúdo de humidade superior a 20% permanentemente | Para além dos casos anteriores, deverá ter-se em conta, o risco de ataque por xilófagos marinhos |
Para as duas primeiras classes o tratamento superficial com um insecticida/ fungicida por pincelagem, imersão ou duplo vácuo é suficiente podendo ser também utilizado para a classe de risco 3 desde que a sua superfície após o tratamento seja protegida com uma velatura, tinta ou verniz, caso contrário é recomendável o tratamento em autoclave com sais metálicos pelo processo de duplo vácuo e pressão.
O único tipo de tratamento eficaz para as classes de risco 4 e 5 onde a madeira se encontra em contacto com o solo é o processo de impregnação em autoclave por vácuo e pressão, este tipo de tratamento é estável fixando-se permanentemente às fibras lenhosas, não sendo volátil nem deslavável pela acção da água, não tem qualquer odor e permite a aplicação de qualquer acabamento posterior.
No caso do OSB/3 e OSB/4, este tipo de aditivos são adicionados durante o processo de fabrico.
Classe de risco aplicável ao OSB
As placas OSB podem ser usadas em classes de risco 1, 2 e 3 conforme definidas na norma EN 335-1. No entanto, a Futureng não costuma elaborar projectos onde o OSB fique exposto ou em contacto com o solo, não se aplicando assim, nos nossos projectos, a classe de risco 3.
O OSB não será normalmente atacado por insectos da madeira, comuns em climas temperados. Os painéis feitos de choupo ou abeto são mais susceptíveis ao ataque de fungos em condições húmidas prolongadas e excessivas, no entanto, as placas produzidas a partir de madeira de pinho, possuem mais resistência a estes agentes biológicos.
Classes de serviço
A humidade da madeira tem influência nas suas propriedades mecânicas de tal forma que, ao aumentar o teor de humidade, estas diminuem. Assim, para se ter em conta este factor, estabeleceram-se três classes de serviço:
| Classe de Serviço 1 | ||
|---|---|---|
| Caracteriza-se por um teor de humidade correspondente a uma temperatura de 20 +- 2 ºC e uma humidade relativa do ar que excede 65% somente em algumas semanas do ano | Nesta classe, o teor de humidade médio de equilíbrio higroscópico na maioria das madeiras de coníferas, não excede 12% | As estruturas de madeira cobertas e fechadas, geralmente pertencem a esta classe de serviço |
| Classe de Serviço 2 | ||
| Caracteriza-se por um teor de humidade correspondente a uma temperatura de 20 +- 2 ºC e uma humidade relativa do ar que excede 85% umas poucas semanas do ano | Nesta classe, o teor de humidade médio de equilíbrio higroscópico, na maioria das madeiras de coníferas, não excede 20% | As estruturas de madeira cobertas mas abertas e expostas ao ambiente exterior, devem considerar-se como pertencentes a esta classe. A estrutura de uma cobertura que se encontre ventilada e em climas húmidos, também se pode enquadrar nesta classe |
| Classe de Serviço 3 | ||
| Condições climáticas que conduzam a teores de humidade superiores à classe de serviço 2 | Na classe de serviço 3 encontram-se estruturas expostas às intempéries, em contacto com a água ou com o solo | Como exemplos temos passadiços, pérgolas, etc |
Classes de duração das cargas
A duração das cargas influencia significativamente a resistência da madeira, de tal forma que quanto maior a duração, menor a resistência. Este é um factor de grande importância no cálculo de estruturas de madeira.
Para ter em conta este efeito na resistência, estabeleceram-se 5 classes de duração da carga no EC5, às quais é necessário corresponder as acções em particular. Quando intervêm uma combinação de acções, de durações diferentes, o valor de Kmod é aquele que corresponde à acção de menor duração.
| Classe de duração | Duração acumulada | Exemplos da carga |
|---|---|---|
| Permanente | Mais de 10 anos | Peso próprio, divisórias |
| Longa Duração | 6 Meses - 10 anos | Apoios |
| Média Duração | 1 Semana - 6 meses | Sobrecarga de utilização |
| Curta Duração | Menos de 1 semana | Neve, vento |
| Instantânea | Alguns segundos | Sismo |
Classes de OSB
A norma EN 300 define cada uma das 4 classes de OSB em função do respectivo ambiente de utilização e das respectivas características mecânicas e propriedades físicas:
- OSB/1 - Placas para usos gerais, incluindo decoração interior e mobiliário, em ambiente seco
- OSB/2 - Placas para fins estruturais, em ambiente seco
- OSB/3 - Placas para fins estruturais em ambiente húmido
- OSB/4 - Placas para fins estruturais especiais em ambiente húmido
Assim, o OSB/2 é utilizável em ambiente seco conforme determinado pela classe de serviço 1. O OSB/3 é utilizável em ambiente húmido conforme determinado pela classe de serviço 2. Nas estruturas LSF apenas as duas últimas classes podem ser usadas, sendo comum a aplicação de OSB/3.
Humidade interna das placas
Espera-se que o OSB mantenha os seguintes níveis de humidade interna segundo as condições ambientais especificadas:
| Humidade relativa a 20°C | Conteúdo aproximado de humidade interna |
|---|---|
| 30% | 5% |
| 65% | 10% |
| 85% | 15% |
As placas OSB deverão ser conduzidas a um equilíbrio de humidade antes de serem fixadas à estrutura. Isto é usualmente conseguido por colocar as paletes das placas de OSB, devidamente soltas de amarrações, no local de obra durante algum tempo. O período necessário para que se alcance o equilíbrio de humidade interna dependerá da temperatura e da humidade relativa do ar no local.
O OSB, ao sair do armazém, exibe um grau de humidade próximo de 7% (±3%) e mantém-se estável com graus de humidade entre 12 e 14%.
Durante a vida útil do edifício, a humidade interna das placas usualmente será a seguinte:
- Num edifício com climatização central constante: 5-7%
- Num edifício com climatização central intermitente: 8-10%
- Num edifício sem climatização: até 15%
O OSB com elevada resistência à humidade (OSB/3 e OSB/4) não é considerado à prova de água. O termo "resistente à humidade" aplica-se às colas que, segundo limites definidos em EN 300, não serão afectadas na presença de humidade. Espera-se que as placas OSB mantenham as suas características e resistência mesmo quando expostas ao mau tempo durante longos atrasos no período de construção. É fundamental a observância de uma folga suficiente entre cada painel ou elemento pré-cortado (1 a 3 mm por metro consoante o tipo de utilização).
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