Generalidades

1
Madeiras

• Generalidades
• Mais antigo material de construção (palafitas)
• Facilidade de obtenção
• Facilidade de adaptação.

Abdul Espelhado - Europa
2
Vantagens

• Na flexão resiste tanto a esforços de tração como
  de compressão
• Baixo peso próprio e grande resistência mecânica
• Grande capacidade de absorver choques
• Boas características de isolamento térmico e
  acústico
• Grande variedade de padrões
• Facilidade de ser trabalhada
• Ligações fáceis e simples
• Custo de produção reduzido ? reservas renováveis.

Abdul Espelhado - Europa
3
Desvantagens

• Material heterogêneo e anisotrópico
• Formas limitadas alongadas e de seção
  transversal reduzida
• Deterioração fácil
• Combustível
• Variações volumétricas x Variação de umidade

Abdul Espelhado - Europa
4
Utilização das madeiras para fins energéticos
Óleo combustível
Carvão vegetal
Metanol
Hidrogenação
Gaseificação
Carbonização
Madeiras
Hidrólise sacarificação
Combustão
Biodigestão
Madeira combustível
Etanol
Gás metano
Abdul Espelhado - Europa
5
Derivados da madeira
Madeira
Madeira roliça
Árvore em pé
Madeira para fibra
Resinagem
Laminação
Chapa de fibra
Celulose e papel
Breu
Terebentina
Compensado
Serraria
Madeira serrada
Obtenção de cavacos
Aglomerados
Abdul Espelhado - Europa
6
Ponte de madeira roliça
Abdul Espelhado - Europa
7
Ponte de madeira roliça
Abdul Espelhado - Europa
8
Ponte de madeira roliça
Abdul Espelhado - Europa
9
Ponte de madeira roliça
Abdul Espelhado - Europa
10
Ponte de madeira roliça
Abdul Espelhado - Europa
11
Ponte de madeira roliça
Abdul Espelhado - Europa
12
Estruturas em madeira laminada
Abdul Espelhado - Europa
13
Estruturas em madeira laminada
Abdul Espelhado - Europa
14
Estruturas em madeira laminada
Abdul Espelhado - Europa
15
Estruturas em madeira laminada
Abdul Espelhado - Europa
16
Estruturas em madeira laminada
Abdul Espelhado - Europa
17
Estruturas em madeira laminada
Abdul Espelhado - Europa
18
Estruturas em madeira laminada
Abdul Espelhado - Europa
19
Estruturas em madeira laminada
Abdul Espelhado - Europa
20
Estruturas em madeira laminada
Abdul Espelhado - Europa
21
Classificação das árvores

• Fanerógamas (vegetais superiores)
• Endógenas/monocotiledoneas
• Germinação interna (desenvolvimento se processa
  de dentro para fora)
• Bambu
• Palmeiras

Abdul Rendado - Europa
22
Classificação das árvores

• Exógenas/dicotiledoneas
• Germinação externa (desenvolvimento se processa
  pela adição de novas camadas concêntricas de
  células)
• Coníferas (Resinosas ou Gimnospermas)
• Sementes descobertas, folhas aciculares
• Frondosas (Folhosas ou Angiospermas)
• Sementes em frutos, folhas chatas

Abdul Rendado - Europa
23
Utilização de bambu em estruturas
Abdul Rendado - Europa
24
Utilização de bambu em estruturas
Abdul Rendado - Europa
25
Utilização de bambu em estruturas
Abdul Rendado - Europa
26
Utilização de bambu em estruturas
Abdul Rendado - Europa
27
Classificação das madeiras

• Classificação tecnológica
• Madeiras finas ? marcenaria Louro, Cedro
• Madeiras duras ou de lei ? construção Cabriúna,
  Grápia
• Madeiras resinosas ? construções provisórias
  Pinho
• Madeiras brandas ? pequena durabilidade Timbaúva.

Bubinga - África
28
Crescimento das árvores

• Raiz
• Caule
• Copa

Carvalho Liso - EUA
29
Crescimento das árvores
Carvalho Liso - EUA
30
Bosque petrificado
Carvalho Liso - EUA
31
Crescimento das árvores

• Casca
• Protege as árvores contra agentes externos
• Camada cortiçal, líber ou floema (transporta a
  seiva elaborada)
• 6CO2 12H2O 647 cal ? C6H12O6 6H2O 6O2

Carvalho Liso - EUA
32
Crescimento das árvores

• Câmbio
• Tecido merismático (em constante transformação)
• Açúcares e amidos e
• Celulose e lignina (anéis de crescimento)
• Lenho
• Parte resistente das árvores
• Alburno ou branco, células atuantes, conduzem a
  seiva bruta
• Cerne, células impregnadas de lignina, resinas e
  taninos, mais denso

Carvalho Liso - EUA
33
Crescimento das árvores

• Medula
• Miolo central, mole
• Vestígio do vegetal jovem
• Raios medulares
• Transportam e armazenam a seiva
• São desenvolvimentos transversais e radiais
• Realizam uma amarração transversal das fibras
• Inibem em parte a retratilidade

Carvalho Liso - EUA
34
Estrutura fibrosa do lenho
Microestrutura ? Células
Ébano - Europa
35
Estrutura fibrosa do lenho

• Frondosas
• Fibras
• Vasos
• Raios medulares (multiserriados)
• Parênquima

Ébano - Europa
36
Estrutura fibrosa do lenho

• Coníferas
• Traqueídeos
• Canais resinosos
• Raios medulares (uniserriados)
• Parênquima

Ébano - Europa
37
Composição química

• Celulose ? 60
• Lignina ? 28
• Outras substâncias ? 12

Imbuia Pomolé - Brasil
38
Identificação

• Vulgar ? Pinho do Paraná
• Botânica ? Araucaria angustifolia
• Botânica tecnológica ? exame de lâminas no
  microscópio

Laurel Rosa - Chile
39
Produção
Exploração racional de reservas florestais

• Corte
• Realizado no inverno
• Maior durabilidade
• Secagem lenta
• Paralisação vegetativa
• Ferramentas
• Machado
• Traçador
• Máquinas de derrubar

Louro Faia Lavado - Brasil
40
Produção
Exploração racional de reservas florestais

• Toragem
• Facilidade de transporte (5 a 6m)

Louro Faia Lavado - Brasil
41
Produção
Exploração racional de reservas florestais

• Falquejo
• Seção aproximadamente retangular

Louro Faia Lavado - Brasil
42
Produção

• Desdobro
• Obtenção de peças estruturais de madeira maciça

Louro Faia Lavado - Brasil
43
Desdobro

• Peça de maior seção transversal (maior volume,
  maior quadrado inscrito na seção da tora)

• Peça de maior momento resistente

Louro Faia Lavado - Brasil
44
Aparelhamento ou bitolagem

• Nomenclatura de peças de madeira serradas

Nome Espessura (cm) Largura (cm)
Pranchão gt 7,0 gt 20,0
Prancha 4,0 - 7,0 gt 20,0
Viga gt4,0 11,0 - 20,0
Vigota 4,0 - 8,0 8,0 - 11,0
Caibro 4,0 - 8,0 5,0 - 8,0
Tábua 1,0 - 4,0 gt 10,0
Sarrafo 2,0 - 4,0 2,0 - 10,0
Ripa lt 2,0 lt 10,0
Louro Faia - Brasil
45
Dimensões da madeira serrada (cm)

• Pranchões
• 15,0 x 23,0
• 10,0 x 20,0
• 7,5 x 23,0
• Vigas
• 15,0 x 15,0
• 7,5 x 15,0
• 7,5 x 11,5
• 5,0 x 20,0
• 5,0 x 15,0

• Caibros
• 7,5 x 7,5
• 7,5 x 5,0
• 5,0 x 7,0
• 5,0 x 6,0
• Sarrafos
• 3,8 x 7,5
• 2,2 x 7,5

• Tábuas
• 2,5 x 23,0
• 2,5 x 15,0
• 2,5 x 11,5
• Ripas
• 1,2 x 5,0

Louro Faia - Brasil
46
Dimensões da madeira beneficiada (cm)

• Soalho
• Seção de 2,0 x 10,0
• Forro
• Seção de 1,0 x 10,0
• Batente
• Seção de 4,5 x 14,5
• Rodapé
• Seção de 1,5 x 15,0
• Seção de 1,5 x 10,0
• Taco
• Seção de 2,0 x 7,5

Louro Faia - Brasil
47
Propriedades físicas e mecânicas da madeira
A escolha e utilização de determinada espécie
para fins industriais só poderá ser realizada com
conhecimento preciso de suas qualidades físicas e
mecânicas
Marcore - África
48
Propriedades físicas e mecânicas da madeira

• Ensaios de laboratório
• Fatores que influenciam e determinam a variação
  de resultados

• Material
• Espécie botânica da madeira
• Massa específica
• Diferença entre alburno e cerne
• Umidade
• Defeitos

• Condições de ensaio
• Velocidade de aplicação da carga
• Formatos e dimensões dos corpos de prova
• Direção do esforço em relação às fibras

Marcore - África
49
Marcação dos corpos de prova na tora - MB 26
Nogueira - Europa
50
Localização dos corpos deprova - MB 26
Nogueira - Europa
51
Características físicas

• Umidade
• Grande importância pois todas as propriedades
  mecânicas variam com o teor de umidade
• A água na madeira verde
• Água de constituição das células vivas
• Não é alterada pela secagem
• Água de adesão ou impregnação
• Satura as paredes da célula
• Água de capilaridade ou livre
• Enche os canais do tecido lenhoso

Nogueira - Europa
52
Características físicas

• Ponto de Saturação das Fibras (PSF)
• É o ponto onde a madeira perdeu toda a água livre
• Não existe água livre mas as paredes e os tecidos
  estão saturados e inchados
• A remoção da água livre não causa alteração de
  volume
• PSF ? 30 (variável em função da espécie)

Nogueira - Europa
53
Madeira seca ao ar

• Fazendo-se a secagem por exposição ao ar, começa
  a evaporar a água de impregnação ou adesão, até
  um ponto de equilíbrio entre a umidade do ar e a
  da madeira
• A remoção da água de adesão é acompanhada de
  variações volumétricas
• Teor de umidade da madeira seca ao ar - 12 a 18
• Referência para determinação das características
  físicas e mecânicas
• Teor de umidade normal internacional igual a 15

Nogueira - Europa
54
A umidade na madeira
Denominação Teor de umidade
Madeira verde h gt 30
Madeira comercialmente seca 18 lt h lt 23
Madeira seca ao ar 12 lt h lt 18
Madeira dessecada h lt 12
Abaixo de 23 de umidade pode-se considerar que
a madeira está ao abrigo do ataque dos agentes de
destruição (fungos e bactérias)
Nogueira - Europa
55
Retratilidade

• É a propriedade da madeira de alterar suas
  dimensões e o volume quando o seu teor de umidade
  varia entre o estado anidro e o estado de
  saturação (impregnação) dos tecidos celulósicos.

Volumétrica
Retratilidade
Axial
Linear
Radial
Tangencial
Olho de Passarinho - EUA
56
Retratilidade

• Contração volumétrica total
• perda em volume, quando a madeira passa do
  estado verde ao estado anidro
• corpos de prova 2 x 2 x 3 cm

Olho de Passarinho - EUA
57
Retratilidade

• Contração volumétrica parcial
• perda em volume, quando a madeira passa de
  estado úmido ao estado anidro

Olho de Passarinho - EUA
58
Retratilidade
Coeficiente de retratilidade volumétrica de
variação do volume para a variação de 1 da
umidade
Olho de Passarinho - EUA
59
Retratilidade linear
Corpos de prova 2 x 2 x 3 cm com pequenos pregos
fixados segundo as direções tangencial, axial e
radial

• Contração axial é quase desprezível
• Contração tangencial 2 x contração radial
• Cont. volumétricaS(Cont. axial, tangencial e
  radial)
• A madeira se contrai aproximadamente a metade do
  total ao estabilizar sua umidade com o meio
  ambiente

Olho de Passarinho - EUA
60
Ilustração da retratilidade sofrida durante a
secagem
Olho de Passarinho - EUA
61
Retratilidade de madeiras
Retratilidade Verde a 0 Verde a 15
Linear tangencial 4 - 14 2 - 7
Linear radial 2 - 8 1 - 4
Linear axial 0,1 - 0,2 0,05 - 0,1
Volumétrica 7 - 21 3 - 10
Olho de Passarinho - EUA
62
Retratilidade de madeiras
Retratilidade total () Qualificação Exemplos
15 a 20 Forte Toras com grandes fendas de secagem. Devem ser rapidamente desdobradas.
10 a 15 Média Toras com fendas médias de secagem. Podem ser conservadas e usadas em forma cilíndrica (galerias de minas, pontaletes). Resinosas em geral.
5 a 10 Fraca Toras com pequenas fendas, aptas para marcenaria e laminados.
Olho de Passarinho - EUA
63
Retratilidade de madeiras
Tipo de construção Teor de umidade correspondente Tipo de secagem a realizar
Construções submersas, pilotis, pontes, açudes, etc 30 - Madeira saturada de água, acima do ponto de saturação das fibras
Construções expostas a umidade, não coberta e não abrigadas cimbres, torres, etc 18 a 23 - Madeiras úmidas, ditas comercialmente secas Parcial no canteiro de obras.
Construções abrigadas em local coberto mas largamente aberto hangares, entrepostos, telheiros. 16 a 20 - Madeiras relativamente secas No canteiro ou artificial sumária
Construções em locais fechados e cobertos carpintaria de telhados 13 a 17 - Madeiras secas ao ar Natural ou artificial até ? 15
Locais fechados e aquecidos 10 a 12 - Madeiras bem secas Artificial
Locais com aquecimento artificial 8 a 10 - Madeiras dessecadas Artificial
Olho de Passarinho - EUA
64
Retratilidade de madeiras
Espécie Radial () Tangencial () Volumétrica () Coeficiente
Açoita-cavalo 3,04 7,29 11,93 0,44
Cabriúva 2,75 6,12 10,03 0,47
Canela preta 2,90 7,16 14,51 0,46
Cedro 2,96 5,40 11,81 0,38
Eucalipto tereticornis 6,46 17,10 23,24 0,56
Louro 3,42 7,78 10,30 0,41
Pinho 3,50 6,76 13,10 0,51
Peroba-rosa 3,70 6,90 12,20 0,55
Olho de Passarinho - EUA
65
Massa específica aparente

• É o peso por unidade de volume aparente da
  madeira, a um determinado teor de umidade

• Obtido pela pesagem e determinação do volume
  aparente de C.P. 2 x 2 x 3 cm, retirado de todo o
  diâmetro e comprimento da tora

Pau Brasil - Brasil
66
Massa específica aparente

• Peso, massa específica e volume estão intimamente
  ligados
• A definição da massa específica deve ser em um
  teor de umidade padronizado
• Umidade normal 15

Pau Brasil - Brasil
67
Massa específica aparente
d - coeficiente de variação da massa específica
para a variação de 1 de umidade abaixo do PSF

• Massa específica aparente - responsável pelas
  propriedades e mecânicas da madeira

Pau Brasil - Brasil
68
Classificação das madeiras pela massa específica
Madeira Resinosas Frondosas
Muito leves 0,4 t/m3 0,5 t/m3
Leves 0,4 0,5 t/m3 0,5 0,65 t/m3
Semi pesadas 0,5 0,6 t/m3 0,65 0,8 t/m3
Pesadas 0,6 0,7 t/m3 0,8 1,0 t/m3
Muito pesadas gt 0,7 t/m3 gt 1,0 t/m3
Pau Brasil - Brasil
69
Massa específica aparente de algumas espécies
nacionais, h 15
Espécie t/m3
Açoita-cavalo 0,62
Cabriúva 0,89
Canela-preta 0,63
Cedro 0,49
Eucalipto tereticornis 0,89
Louro 0,69
Peroba-rosa 0,76
Pinho 0,56
Pau Brasil - Brasil
70
Propriedades mecânicas das madeiras

• Esforços principais, exercícios no sentido das
  fibras, relacionados com a coesão axial do
  material
• Compressão, tração, flexão estática, flexão
  dinâmica e cisalhamento
• Esforços secundários, exercidos transversal-mente
  às fibras, relacionados com a sua coesão
  transversal
• Compressão, torção, fendilhamento e tração.

Pau Ferro - Brasil
71
Compressão axial de peças curtas

• MB-26 C.P. 2 x 2 x 3 cm
• Seco ao ar
• Verde

Pau Ferro - Brasil
72
Compressão axial de peças curtas

• Coeficiente de correção da resistência em função
  da umidade (de teor h para 15)

• Relação entre a massa específica e a resistência
  à compressão axial

Pau Ferro - Brasil
73
Compressão axial de peças curtas

• O módulo de elasticidade à compressão é calculado
  para o valor limite de proporcionalidade da curva
  experimental (tensão x deformação unitária).
• MB 26 corpos de prova de 6 x 6 x 18 cm (madeira
  verde).

Pau Ferro - Brasil
74
Compressão axial de peças curtas
sc
E sp/ep
sp
sp 2/3 sc
ep
ec
Pau Ferro - Brasil
75
Compressão axial de peças longas (flambagem)

• ?fl resistência à compressão afetada pelo
  fenômeno da flambagem.
• Índice de esbeltez da peça

l comprimento da peça i raio de giração mínimo
Pau Paraíso - Brasil
76
Compressão axial de peças longas (flambagem)

• Trecho I Para valores de ? lt 40, a tensão
  crítica de flambagem ?fl é igual à tensão limite
  da resistência à compressão ?c, colunas curtas,
  condicionadas ao comportamento em regime de
  deformações plásticas da madeira.
• ?fl ?c

Pau Paraíso - Brasil
77
Compressão axial de peças longas (flambagem)
Trecho I
sflsc
40
Pau Paraíso - Brasil
78
Compressão axial de peças longas (flambagem)

• Trecho II valores 40 lt ? lt ?0, correspondem a
  colunas intermediárias, condicionado ao
  compor-tamento da madeira no regime de deformação
  elasto-plásticas, onde verifica-se flambagem
  inelástica, isto é, com tensões superiores ao
  limite de proporcionalidade
• ?p lt ?fl lt ?c
• A NB-11 considera o trecho, em favor da
  segurança, retilíneo, com a seguinte equação
  empírica

Pau Paraíso - Brasil
79
Compressão axial de peças longas (flambagem)
Trecho II
sp
l0
Pau Paraíso - Brasil
80
Compressão axial de peças longas (flambagem)

• Trecho III Colunas longas (? gt ?0), a ruptura
  acontece dentro do domínio das deformações
  elásticas da madeira, por flambagem, isto é, com
  tensões inferiores ao limite de
  proporcionalidade.
• ?fl lt ?p
• A curva é a hipérbole de Euler

ou
Pau Paraíso - Brasil
81
Compressão axial de peças longas (flambagem)
Trecho III
Pau Paraíso - Brasil
82
Compressão axial de peças longas (flambagem)

• Pela experiência temos ?p ? 2/3?c ? podemos
  determinar o valor de ?0, ou seja, o limite de
  aplicação da fórmula de Euller

• Nova expressão da fórmula de Euller em função de
  ?0

Pau Paraíso - Brasil
83
Tração axial

• Estrutura fibrosa da madeira presta-se
  particularmente aos esforços de tração axial
  (raramente rompe por tração pura)
• ?t (2 a 4) x ?c

Pinho de Riga - Alemanha Finlândia
84
Flexão estática

• MB-26 Corpo de prova ? 2 x 2 x 30 cm
• Madeira verde e seca ao ar
• Carga aplicada diretamente por um cutelo, no
  centro do vão biapoiado, de 24 cm,
  tangencialmente aos anéis de crescimento

Rádica de Vavona - Europa
85
Flexão estática
Rádica de Vavona - Europa
86
Flexão estática

• Módulo de elasticidade à flexão
• MB-26 corpos de prova de madeira verde de 6 x 6
  x 100 cm, carregados no centro do vão

L vão livre, L 84 cm P limite de
proporcionalidade f flecha no centro do vão b
base de seção transversal h altura da seção
transversal
Rádica de Vavona - Europa
87
Flexão estática
P
f
Rádica de Vavona - Europa
88
Flexão dinâmica (resiliência)

• A resiliência é o trabalho necessário para romper
  um corpo de prova mediante a aplicação de um
  choque
• Caracteriza a fragilidade do material
• O esforço é realizado por um choque aplicado no
  centro do vão, com um pêndulo de Charpy

Raiz de Nogueira - EUA
89
Flexão dinâmica (resiliência)

• k coeficiente de resiliência

0,12 0,60 resinosas e as frondosas brandas 0,40
1,50 frondosas duras
k
Cota dinâmica K/D2, onde D é a massa específica
Raiz de Nogueira - EUA
90
Classificação das madeiras pela resiliência
Categoria Cota Dinâmica Utilização
Madeiras frágeis lt 0,8 Madeira inadequada ao emprego em construções móveis
Madeiras medianamente resilientes 0,8 a 1,2 Peças submetidas a choques e vibrações vagões, carrocerias, transversinas, caixaria
Madeiras resilientes gt 1,2 Madeira para aviação, cabo de ferramentas, esquis, etc.
Raiz de Nogueira - EUA
91
Compressão transversal

• Aplicação do esforço de compressão no sentindo
  normal as fibras da madeira
• Limite de elasticidade
• Limite de resistência
• Módulo de elasticidade.

Sapeli Pomeli - Europa
92
Tração normal às fibras

• Ao esforço normal das fibras opõe-se somente a
  aderência mútua das mesmas, esta aderência é
  fraca e o deslocamento das fibras não exige um
  grande esforço
• Aderência é função somente da composição química
  das substâncias de ligação entre as fibras

Zebrano - África
93
Fendilhamento

• É um esforço de tração transversal, aplicado na
  extremidade de uma peça entalhada a fim de
  deslocar as fibras

Abdul Espelhado - Europa
94
Cisalhamento

• Esforços que provocam o deslizamento de um plano
  sobre outro

Abdul Rendado - Europa
95
Dureza

• Resistência à penetração localizada
• Dureza Janka
• Corpo de prova de 6 x 6 x 18 cm
• Esfera com superfície média de 1 cm2
• Mede-se a força necessária para cravar a esfera
  na madeira

Bubinga - África
96
Defeitos

• De crescimento
• Nós vivos
• Nós mortos
• Desvio do veio e
• Vento

Carvalho Liso - EUA
97
Defeitos

• De produção
• Desdobro mal conduzido
• De secagem
• Rachaduras, fendas e fendilhamento e
• Abaulamento, arqueamento, curvatura e curvatura
  lateral

Carvalho Liso - EUA
98
Defeitos

• De deterioração
• Apodrecimento
• Bolor e
• Furo de inseto

Carvalho Liso - EUA
99
Classificação estrutural das peças de madeira

• Cálculo e execução de estruturas de madeira NB 11
  - Item 49
• Devem atender as especificações da ABNT
• Peças de 2a categoria
• Os defeitos máximos permitidos devem ser fixados
  de forma que a resistência da peça seja igual a
  60 da resistência obtida em pequenos c.ps.
  isentos de defeitos

Ébano - Europa
100
Classificação estrutural das peças de madeira

• Cálculo e execução de estruturas de madeira NB 11
  - Item 49
• Peças de 1a categoria
• peças que apresentam resistência igual a pelo
  menos 85 da resistência obtida em pequenos c.ps.
  isentos de defeitos

Ébano - Europa
101
Norma alemã - DIN
Classificação Defeitos
Alta resistência Diâmetro de nós
Resistência comum Quantidade de nós
Baixa resistência Inclinação do veio
Imbuia Pomolé - Brasil
102
Tensões admissíveis

• Ensaios estruturais em laboratório oficiais
• Ensaios em pequenos corpos de prova isentos de
  defeitos
• Correlações entre massa específica e
  características mecânicas

Laurel Rosa - Chile
103
Ensaios estruturais em laboratórios oficiais

• NB 11 - Item 49b

Descrição Descrição Coeficiente de segurança
Perda de resistência devido a defeitos Perda de resistência devido a defeitos 3/4
Duração das cargas sobre as peças Compressão 3/4
Duração das cargas sobre as peças Flexão estática 9/16
Variabilidade dos resultados Desvio padrão 3/4
Variabilidade dos resultados Coeficiente de variação 3/4
Possibilidade de sobrecargas Possibilidade de sobrecargas 2/3
Laurel Rosa - Chile
104
Ensaios em pequenos corpos de prova isentos de
defeitos

• NB 11 - Item 49c
• As tensões são baseadas no valor médio da série
  verde
• Os valores aplicam-se às peças de 2a categoria
• Para as peças de 1a categoria majorar em 40 os
  valores das peças de 2a categoria
• Item 51 - Compressão axial de peças curtas

Laurel Rosa - Chile
105
Ensaios em pequenos corpos de prova isentos de
defeitos

• Item 52 - Compressão axial de peças esbeltas
• a) 40 lt ? lt ?0

b) ? gt ?0
Laurel Rosa - Chile
106
Ensaios em pequenos corpos de prova isentos de
defeitos

• Item 53 - Tração axial

• Item 54 - Flexão simples

Laurel Rosa - Chile
107
Ensaios em pequenos corpos de prova isentos de
defeitos

• Item 59 - Cisalhamento paralelo às fibras
• Longitudinal em vigas
• Em ligações

• Item 60 - Compressão normal às fibras

? ? função da área de atuação da carga
Laurel Rosa - Chile
108
Ensaios em pequenos corpos de prova isentos de
defeitos

• Item 61 - Compressão inclinada em relação às
  fibras

• Item 62 Influência da umidade
• Coeficiente de umectação ?h (para peças
  submersas)
• Compressão paralela ? 0,8
• Flexão simples e tração paralela ? 0,8
• Compressão normal ? 0,6

Laurel Rosa - Chile
109
Tensões admissíveis em função da massa específica

• NB 11 item 47b
• Para espécies reputadas de boa qualidade que
  ainda não tenham sido estudadas em laboratórios,
  admite-se que suas características mecânicas são
  iguais a ¾ dos valores correspondentes à sua
  massa específica a 15 de umidade, obtidos nas
  curvas constantes no Boletim n.º 31 do IPT.

Laurel Rosa - Chile
110
Tensões admissíveis em função da massa específica

• Resistência à compressão paralela às fibras
• ?c -1,04 663.D15
• Flexão estática
• ?f -331,8 1619.D15
• Módulo de elasticidade
• E 2570 144500.D15
• Cisalhamento paralelo às fibras

Obs Tensões em kgf/cm2 Massa específica (D) em
g/cm3
Laurel Rosa - Chile
111
Tensões admissíveis em função da massa específica
Laurel Rosa - Chile
112
Deterioração e preservação das madeiras

• Deterioração
• Putrefação ou podridão - 60
• Fungos e bactérias
• Condições ambientais
• Ar ? oxigênio atmosférico
• Umidade ? h gt 20
• Temperatura ? 20ºC lt t lt 30ºC
• Ação de insetos xilófagos - 10
• Térmitas, cupins ou carunchos

Marcore - África
113
Deterioração e preservação das madeiras

• Deterioração
• Ação de moluscos e crustáceos de água salgada -
  5
• Teredos e liminória
• Ação do fogo - 20
• Decomposição da madeira em CO2, vapor de água e
  cinzas
• Ação mecânica do vento e ação de agentes químicos
  - 5

Marcore - África
114
Deterioração e preservação das madeiras

• Preservação
• Tratamento prévio
• Remoção das cascas
• Secagem
• Natural
• Artificial ? estufas
• Desseivamento
• Injeção de vapor de água saturado em estufas

Marcore - África
115
Deterioração e preservação das madeiras

• Processos de preservação
• Processos superficiais
• Pintura
• Imersão simples
• Carbonização incipiente
• Processos de impregnação sem pressão ? à pressão
  atmosférica
• Imersão em tanque com preservativo a 100oC ? 1 a
  2 hs
• Resfriamento no tanque ou
• Transferência para outro tanque com preservativo
  frio ? processo dos dois tanques

Marcore - África
116
Deterioração e preservação das madeiras

• Processos de impregnação sob pressão ? auto
  claves
• Processo BETHELL ou das células cheias
• Vácuo ? 560 mm de Hg
• Admissão de preservativo a quente sob pressão ? 8
  a 14 kgf/cm2
• Vácuo para facilitar a secagem
• Processo RUEPING ou das células vazias
• Injeção de ar comprimido ? 1,5 a 7 kgf/cm2
• Admissão do preservativo a quente sob pressão
  maior
• Vácuo

Marcore - África
117
Deterioração e preservação das madeiras

• Eficiência do tratamento
• Penetração
• Testes colorimétricos
• Observação direta
• Absorção
• Consumo de preservativo

Marcore - África
118
Deterioração e preservação das madeiras

• Ensaios de controle de deterioração
• Avaliação da eficiência da preservação
• Determinação do valor impeditivo
• Dosagem mínima de preservativo
• Campos de prova
• Terrenos abertos
• Estacas preservadas
• De 2 x 2 x 50 cm
• De 5 x 10 x 50 cm
• Comparação da vida útil com estacas testemunho ?
  sem tratamento

Marcore - África
119
Deterioração e preservação das madeiras

• Ensaios de controle de deterioração
• Ensaios acelerados
• Pequenos c.ps. isentos de defeitos
• Contato com cultura de fungos
• Avaliação da perda de
• Peso
• Resistência mecânica

Marcore - África
120
Deterioração e preservação das madeiras

• Produtos tóxicos
• Soluções salinas de sais inorgânicos
• Cloreto de zinco
• Cromato de zinco
• Fluoreto de sódio ? sal de WOOLMANN
• Cloreto de mercúrio
• Sulfato de cobre
• Sais de arsênio
• Pentaclorofenol, etc.

Marcore - África
121
Deterioração e preservação das madeiras

• Produtos tóxicos
• Óleos preservativos
• Creosotos
• Carbolíneos
• Soluções oleosas
• Substâncias tóxicas mais óleo de baixa
  viscosidade como veículo

Marcore - África
122
Deterioração e preservação das madeiras

• Produtos impermeabilizantes
• Óleo crus
• Tintas
• Vernizes
• Qualidades de um preservativo
• Toxidez
• Permanência
• Alta penetração
• Segurança à saúde e ao fogo
• Não ser corrosivo a metais

Marcore - África
123
Deterioração e preservação das madeiras
Marcore - África
124
Deterioração e preservação das madeiras
Marcore - África
125
Deterioração e preservação das madeiras
Marcore - África
126
Deterioração e preservação das madeiras
Marcore - África
127
Deterioração e preservação das madeiras
Marcore - África
128
Deterioração e preservação das madeiras
Marcore - África
129
Deterioração e preservação das madeiras
Marcore - África
130
Deterioração e preservação das madeiras
Marcore - África
131
Deterioração e preservação das madeiras
Marcore - África
132
Deterioração e preservação das madeiras
Marcore - África
133
Secagem da madeira

• Secagem natural
• A metade da umidade é evaporada em 30 dias
• Atinge-se o equilíbrio higrométrico em 90 a 150
  dias
• Secagem artificial ? em estufas
• Vantagens
• Rapidez de secagem
• Menores imobilizações de estoque e de capital
• Teor de umidade final homogêneo
• Menor perda de material
• Esterilização do material ? fungos e insetos

Nogueira - Europa
134
Mecanismo de perda de umidade

• Água de capilaridade
• Água de impregnação
• Diferença entre a tensão de vapor de água
  saturante que impregna as paredes celulares na
  temperatura em que se encontram e a tensão de
  vapor de água do ambiente na temperatura em que
  se encontra
• Parcela de água em combinação coloidal com a
  própria substância da madeira
• Evaporação superficial x difusão da umidade
• Equilíbrio higroscópio
• Curvas de secagem

Nogueira - Europa
135
Estufas de secagem

• Fonte de calor
• Dispositivo de umidificação
• Dispositivo de circulação de ar
• Esquema de funcionamento
• Determina se o teor de umidade da madeira
• Regulam-se a temperatura e a umidade da estufa
  para uma umidade de equilíbrio higroscópio
  imediatamente inferior
• Repetem-se as operações sucessivamente

Nogueira - Europa
136
Classificação das madeiras em função da secagem
Tipo de secagem Madeira
Fácil secagem Cedro, guarapuruvú, caixeta e tamboril
Média secagem Pinho do Paraná, peroba rosa, cabriúva, ipê, pau marfim, feijó, açoita cavalos,jequitibá
Difícil secagem Imbuia, canela, amendoeira, caviúna, aroeira, jatobá, faveiro
Nogueira - Europa
137
Estufas de secagem

• Defeitos de secagem
• Colapso
• Achatamento das células devido à rápida retirada
  da água dos poros celulares
• Empenos
• Fendas

Nogueira - Europa
138
Estufas de secagem
Nogueira - Europa
139
Estufas de secagem
Nogueira - Europa
140
Madeira transformada

• Transformação na estrutura fibrosa
• Correção de características negativas
• Madeira reconstituída
• Madeira aglomerada
• Madeira compensada

Olho de Passarinho - EUA
141
Madeira transformada

• Vantagens
• Homogeneidade na composição e isotropia no
  comportamento físico e mecânico
• Tratamentos de preservação e ignifugação mais
  eficientes
• Melhoria de características físicas e mecânicas
• Execução de chapas, blocos e formas moldadas para
  aplicação diversas
• Aproveitamento integral do lenho

Olho de Passarinho - EUA
142
Madeira reconstituída

• Desfibramento do tecido lenhoso
• Moega
• Autoclave ? processo MASON
• União das fibras por prensagem
• Baixa pressão ? soft board
• Alta pressão ? hard board
• Ligantes
• Lignina
• Fenol, uréia, caseína, resinas sintéticas

Pau Brasil - Brasil
143
Madeira aglomerada

• Pequenos fragmentos de madeira
• Lascas, virutas, maravalhas e flocos
• Ligante
• Mineral
• Cimento Portland, gesso e magnésia Sorel
• Orgânico
• Uréia-formaldeido, uréia-melanina-formaldeido,
  fenol-formaldeido, etc.
• Prensagem
• A quente
• A frio

Pau Ferro - Brasil
144
Madeira aglomerada
Pau Ferro - Brasil
145
Madeira aglomerada
Pau Ferro - Brasil
146
Madeira aglomerada
Pau Ferro - Brasil
147
Madeira compensada

• Patente de 1886 ? WITIKOWSKI
• Finas folhas de madeira coladas entre si
• Disposição perpendicular das fibras de uma folha
  em relação às fibras da outra folha
• Número ímpar de folhas ? 3, 5, 7...
• Extração da folha
• Descascador ? 1 mm lt e lt 6 mm
• Faqueadeira ? e 1 mm

Pau Paraíso - Brasil
148
Madeira compensada

• Colagem
• Cola de ossos
• Caseína
• Resina sintética
• Prensagem ? 15 kgf/cm2
• A frio
• A quente ? 1500C

Pau Paraíso - Brasil
149
Madeira compensada
Pau Paraíso - Brasil
150
Chapa de carpinteiro (contraplacado)

• Sarrafos de madeira justapostos e recobertos
• Lâminas de madeira
• Chapa de madeira aglomerada

Pinho de Riga - Alemanha Finlândia