A madeira apresenta uma série de características que a torna um excelente material para uso ampliado na construção civil, em particular nas estruturas das edificações, destacando-se seu reduzido peso próprio, a boa resistência mecânica e a facilidade de beneficiamento do material. Tais características positivas ficam acentuadas quando a madeira é utilizada em componentes estruturais pré-fabricados, tais como vigas, pilares, pórticos e arcos. A pré-fabricação permite um melhor controle de qualidade e maior otimização do processo construtivo.
Outro fator importante para o estímulo ao uso da madeira em estruturas pré-fabricadas está relacionado à associação de seu emprego com o desejado desenvolvimento sustentável, pelo fato de ser um recurso natural renovável por meio de reflorestamento, ao reduzido consumo energético ao longo de seu beneficiamento em comparação aos dos demais materiais estruturais e às importantes funções ambientais e ecológicas durante a vida das árvores de origem, como na contribuição ao resgate de carbono da atmosfera e na proteção do solo contra a erosão das águas das chuvas.
O Brasil possui um enorme potencial madeireiro devido à existência da maior floresta natural do mundo na região amazônica, às dimensões territoriais e às características edafoclimáticas, que o tornam adequado para a produção de madeira em florestas plantadas. Apesar deste potencial, o emprego da madeira em estruturas é ainda muito limitado quando comparado ao de países mais desenvolvidos do Hemisfério Norte. Parte significativa dessa limitação tem caráter cultural originado no emprego de técnicas e soluções construtivas deficientes e na ausência de manutenção sistemática, que comprometem a qualidade da construção e a durabilidade do material, conduzindo a um círculo vicioso, no qual a população em geral acredita que a madeira é adequada apenas a usos restritos ou em aplicações provisórias.
Devido à sua origem biológica e à sua constituição anatômica fibrosa orientada, a madeira apresenta elevada variabilidade de suas características físicas e mecânicas e algumas restrições de emprego que estão relacionadas, principalmente, ao seu caráter higroscópico, ao fato de ser um material combustível, à possibilidade de ocorrência de defeitos de crescimento ou originados na secagem e a de ter sua durabilidade comprometida devido a ataque de agentes xilófagos. Para que se possa ter um bom uso da madeira em estruturas e para que seja possível explorar sua beleza estética e sua elevada resistência mecânica, com garantia de durabilidade e custos competitivos, torna- se necessário que sejam empregadas soluções técnicas que permitam utilizar favoravelmente o potencial do material.
Devido aos elevados custos atuais da madeira nativa de grande durabilidade natural e às futuras limitações decorrentes da implantação de políticas que exijam uma utilização racional dos recursos florestais da região amazônica, tornam-se imperativo o apoio governamental e a realização de esforços integrados entre centros de pesquisas e empresas de base florestal para a ampliação da produção e do mercado consumidor de produtos oriundos de florestas plantadas em substituição às nativas no campo da construção civil. Estes esforços devem objetivar tanto o aumento da produção e da melhoria da qualidade da matéria-prima, quanto o desenvolvimento de tecnologias para o emprego mais eficiente dessas madeiras oriundas de florestas plantadas.
A grande plasticidade de algumas espécies do gênero Eucalyptus, sob o ponto de vista silvicultural, faz com que se adaptem às mais diferentes regiões e a distintas condições de crescimento. Este fato, aliado à excelente forma dos fustes produzidos, às elevadas taxas de crescimento e principalmente à possibilidade de garantia no suprimento ao longo do tempo, eleva a madeira de eucalipto como a mais promissora matéria-prima para a indústria madeireira, particularmente na região Sudeste do país.
Cabe destacar que apesar da boa adaptação do gênero Eucalyptus na maior parte do território nacional, grande parte da madeira atualmente disponível produzida por essas árvores é de qualidade limitada, quando se consideram utilizações mais nobres como em componentes permanentes para a construção civil. A qualidade inferior em boa parte dessas madeiras decorre exatamente dos objetivos com que estas foram introduzidas em grande escala no país, para atender à indústria de celulose e como energia para a siderurgia. Desta forma, para tornar possível uma utilização intensiva da madeira de eucalipto, como matéria-prima competitiva, em aplicações com maior valor agregado, em particular na substituição ou como alternativa às espécies tradicionais nativas para a construção civil, é necessário o aprimoramento tecnológico de toda a cadeia de produção.
Atualmente, existe um estoque razoável de madeira de reflorestamento nas Regiões Sul, Sudeste e no sul da Bahia. Os números das reservas existentes estimadas no Estado de Minas Gerais aproximam-se de 2,0 milhões de hectares, com forte predominância de madeira de árvores do gênero Eucalyptus. No entanto, alertas sobre sérias limitações na disponibilidade de madeira de reflorestamento em um futuro próximo têm sido feito por vários especialistas da área, que prevêem uma elevada possibilidade de ocorrência de um apagão florestal, em função dos estoques existentes, das taxas de renovação ou de implantação de novas florestas, do tempo de maturação ou crescimento das árvores, do consumo atual e das possíveis taxas de crescimento da economia interna e das exportações.
Nas estruturas em geral e nas de madeira em particular, muitos de seus componentes principais são executados como estruturas reticuladas, na forma de grelhas, pórticos e
treliças. Tais estruturas exigem, pela própria composição da forma, o emprego de ligações entre seus membros componentes. Também no caso de emprego de peças de maiores dimensões e peças compostas, é necessário o emprego de ligações e emendas.
As treliças caracterizam-se pelo uso de peças com dimensões transversais individuais reduzidas, em comparação com as dimensões da estrutura, e pelas formas trianguladas apresentadas internamente por suas barras componentes. Este tipo de composição faz com que as barras de treliças fiquem solicitadas por esforços principais axiais, conduzindo a estruturas com elevada rigidez e peso próprio reduzido, quando comparadas às estruturas alternativas de alma-cheia resistentes à flexão. As formas treliçadas são utilizadas, principalmente, quando há necessidade de planos inclinados, caso das estruturas de cobertura, e em estruturas de maiores dimensões, quando as soluções alternativas em alma-cheia tendem a apresentar elevado peso próprio e excessivo consumo de material.
O comportamento das treliças estruturais de madeira está condicionado principalmente aos seguintes fatores: geometria e condições de apoio da estrutura, forma e material dos elementos componentes, cargas atuantes, rigidez e resistência das ligações utilizadas. A capacidade resistente das estruturas treliçadas é condicionada por dois fatores fundamentais, sendo o primeiro relacionado à capacidade de carga das barras compridas, devido ao fenômeno da instabilidade por flambagem, e o segundo, ao comportamento e à resistência das ligações de suas barras componentes.
Nas estruturas treliçadas, as peças principais que formam os banzos são em geral contínuas nas ligações e as peças internas, que formam os montantes e as diagonais, apresentam ligações com rigidezes que dependem dos elementos utilizados. Em certas composições construtivas, não se consegue uma perfeita concorrência das barras nos nós da ligação. Tais fatores produzem um comportamento real diferenciado do modelo teórico de treliça, usualmente empregado nas avaliações dos deslocamentos e esforços solicitantes, que considera os nós de ligação entre as barras como rótulas perfeitas e uma concordância da convergência das barras sobre esses nós.