Em - 1 a Madeira Como Material de Construção
-
Upload
thiago-quaresma -
Category
Documents
-
view
45 -
download
6
Transcript of Em - 1 a Madeira Como Material de Construção
![Page 1: Em - 1 a Madeira Como Material de Construção](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022013115/55cf94bf550346f57ba41ecc/html5/thumbnails/1.jpg)
ESTRUTURAS DE
MADEIRA
A MADEIRA COMO MATERIAL DE
CONSTRUÇÃO
Hamilton Costa Júnior
![Page 2: Em - 1 a Madeira Como Material de Construção](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022013115/55cf94bf550346f57ba41ecc/html5/thumbnails/2.jpg)
Introdução
A madeira é o material de construção mais antigo dada a sua
disponibilidade na natureza e sua relativa facilidade de manuseio.
Comparada a outros materiais de construção convencionais
utilizados atualmente, a madeira apresenta uma excelente relação
resistência/peso, como mostra a Tabela 1.1:
![Page 3: Em - 1 a Madeira Como Material de Construção](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022013115/55cf94bf550346f57ba41ecc/html5/thumbnails/3.jpg)
Introdução
Aspectos favoráveis:
Facilidade de fabricação de produtos industrializados;
Bom isolamento térmico.
Aspectos desfavoráveis:
Degradação biológica (fungos e brocas);
Ação do fogo;
Apresenta defeitos que interferem nas propriedades mecânicas
(nós e fendas).
Os aspectos desfavoráveis são facilmente superados com o uso de
produtos industriais de madeira convenientemente tratados,
resultando em estruturas duráveis e esteticamente agradáveis.
![Page 4: Em - 1 a Madeira Como Material de Construção](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022013115/55cf94bf550346f57ba41ecc/html5/thumbnails/4.jpg)
Classificação das Madeiras
As madeiras utilizadas em construção, obtidas de troncos de árvores, distinguem-se em duas categorias principais:
Madeiras duras – provenientes de árvores frondosas (dicotiledôneas, da classe das Angiospermas), de crescimento lento, como peroba, ipê, aroeira, carvalho etc.; as madeiras duras de melhor qualidade são também chamadas madeiras de lei;
Madeiras macias – provenientes em geral das árvores coníferas (da classe das Gimnosperma), de crescimento rápido, como pinheiro-do-paraná e pinheiro-bravo, ou pinheirinho, pinheiros europeus, norte–americanos, etc.
Essas categorias distinguem-se pela estrutura celular dos troncos e não propriamente pela resistência.
![Page 5: Em - 1 a Madeira Como Material de Construção](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022013115/55cf94bf550346f57ba41ecc/html5/thumbnails/5.jpg)
Estrutura de crescimento das madeiras
Macroestrutura das madeiras
As árvores produtoras de madeira
de construção são do tipo
exogênico, que crescem pela
adição de camadas externas,
sob a casca.
A seção transversal de um tronco
revela as seguintes camadas,
de fora para dentro:
![Page 6: Em - 1 a Madeira Como Material de Construção](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022013115/55cf94bf550346f57ba41ecc/html5/thumbnails/6.jpg)
Estrutura de crescimento das madeiras
Casca – proteção externa da árvore, formada por uma camada
externa morta, de espessura variável com a idade e as espécies, e
uma fina camada interna, de tecido vivo e macio, que conduz o
alimento preparado nas folhas para as partes em crescimento;
![Page 7: Em - 1 a Madeira Como Material de Construção](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022013115/55cf94bf550346f57ba41ecc/html5/thumbnails/7.jpg)
Estrutura de crescimento das madeiras
Alburno ou branco – camada formada por células vivas que
conduzem a seiva das raízes para as folhas; tem espessura variável
conforme a espécie, geralmente de 3 a 5 cm;
![Page 8: Em - 1 a Madeira Como Material de Construção](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022013115/55cf94bf550346f57ba41ecc/html5/thumbnails/8.jpg)
Estrutura de crescimento das madeiras
Cerne ou durâmen – com o crescimento, as células vivas do
alburno tornam-se inativas e constituem o cerne, de coloração mais
escura, passando a ter apenas função de sustentar o tronco;
![Page 9: Em - 1 a Madeira Como Material de Construção](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022013115/55cf94bf550346f57ba41ecc/html5/thumbnails/9.jpg)
Estrutura de crescimento das madeiras
Medula – tecido macio, em torno do qual se verifica o primeiro
crescimento da madeira, nos ramos novos.
![Page 10: Em - 1 a Madeira Como Material de Construção](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022013115/55cf94bf550346f57ba41ecc/html5/thumbnails/10.jpg)
Estrutura de crescimento das madeiras
As madeiras de construção devem ser retiradas de preferência do cerne, mais durável.
A madeira do alburno é mais higroscópica que a do cerne, sendo mais sensível à decomposição por fungos, porém aceita melhor a penetração de agentes protetores, como alcatrão e certos sais minerais.
Não existe uma relação consistente entre as resistências dessas duas partes nas diversas espécies.
Os troncos crescem pela adição de anéis em volta da medula: gerados por divisão de células em uma camada microscópica situada sob a casca, denominada câmbio, ou liber.
![Page 11: Em - 1 a Madeira Como Material de Construção](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022013115/55cf94bf550346f57ba41ecc/html5/thumbnails/11.jpg)
Estrutura de crescimento das madeiras
Nos climas frios e temperados, o crescimento do tronco depende da
estação:
Na primavera e no início do verão, o crescimento da árvore é
intenso, formando-se no tronco células grandes de paredes finas.
No final do verão e no outono, o crescimento da árvore diminui,
formando-se células pequenas, de paredes grossas.
O crescimento do tronco se faz em anéis anuais, formados por duas
camadas: uma clara, de tecido brando, correspondente a primavera;
outra escura, de tecido mais resistente, correspondente ao verão.
![Page 12: Em - 1 a Madeira Como Material de Construção](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022013115/55cf94bf550346f57ba41ecc/html5/thumbnails/12.jpg)
Estrutura de crescimento das madeiras
Contando os anéis, pode-se saber a idade da árvore.
Abaixo, um tronco de sequóia com mais de mil anos de idade:
![Page 13: Em - 1 a Madeira Como Material de Construção](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022013115/55cf94bf550346f57ba41ecc/html5/thumbnails/13.jpg)
Estrutura de crescimento das madeiras
Microestrutura da madeira
As células da madeira, denominadas fibras, são como tubos de
paredes finas alinhados na direção axial do tronco e colados entre
si.
Nas madeiras macias (coníferas) cerca de 90% do volume é
composto de fibras longitudinais, que são o elemento portante da
árvore, além de responsáveis por conduzir a seiva por tensão
superficial e capilaridade através dos canais formados pelas
cadeias de células.
Nas árvores frondosas, a seiva circula através de vasos e canais e
as fibras têm apenas a função de elemento portante.
![Page 14: Em - 1 a Madeira Como Material de Construção](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022013115/55cf94bf550346f57ba41ecc/html5/thumbnails/14.jpg)
Estrutura de crescimento das madeiras
![Page 15: Em - 1 a Madeira Como Material de Construção](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022013115/55cf94bf550346f57ba41ecc/html5/thumbnails/15.jpg)
Estrutura de crescimento das madeiras
![Page 16: Em - 1 a Madeira Como Material de Construção](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022013115/55cf94bf550346f57ba41ecc/html5/thumbnails/16.jpg)
Estrutura de crescimento das madeiras
Microestrutura da madeira
A excelente relação resistência/peso da madeira pode ser explicada
pela eficiência estrutural das células fibrosas ocas, com seção
arredondada ou retangular.
Além das fibras longitudinais, as árvores têm em sua composição o
parênquima cuja função consiste em armazenar e distribuir matérias
alimentícias.
A estrutura celular da madeira constitui a base da identidade
micrográfica das espécies.
![Page 17: Em - 1 a Madeira Como Material de Construção](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022013115/55cf94bf550346f57ba41ecc/html5/thumbnails/17.jpg)
Estrutura de crescimento das madeiras
Estrutura molecular da madeira
É constituída principalmente por substâncias orgânicas.
Os principais elementos constituintes apresentam-se nas seguintes
porcentagens aproximadas, independente da espécie vegetal:
Carbono 50%
Oxigênio 44%
Hidrogênio 6%
O composto predominante é a celulose, que constitui cerca de 50%
da madeira.
![Page 18: Em - 1 a Madeira Como Material de Construção](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022013115/55cf94bf550346f57ba41ecc/html5/thumbnails/18.jpg)
Estrutura de crescimento das madeiras
Material compósito
As paredes das células longitudinais (fibras) podem ser descritas
como um material compósito:
Os filamentos compostos de celulose constituem o reforço das
fibras;
A matriz de polímeros (hemiceluloses e lignina) têm a função de
manter unidos os filamentos w prover rigidez à compressão das
fibras.
![Page 19: Em - 1 a Madeira Como Material de Construção](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022013115/55cf94bf550346f57ba41ecc/html5/thumbnails/19.jpg)
Propriedades físicas das madeiras
Anisotropia da madeira
Devido à orientação das células, a madeira é um material
anisotrópico, apresentando três direções principais:
Longitudinal;
Radial;
Tangencial.
![Page 20: Em - 1 a Madeira Como Material de Construção](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022013115/55cf94bf550346f57ba41ecc/html5/thumbnails/20.jpg)
![Page 21: Em - 1 a Madeira Como Material de Construção](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022013115/55cf94bf550346f57ba41ecc/html5/thumbnails/21.jpg)
Propriedades físicas das madeiras
Umidade
Têm grande importância sobre suas propriedades.
O grau de umidade U é o peso de água contido na madeira
expresso como uma porcentagem do peso da madeira seca em
estufa Os:
A umidade está presente na madeira de duas formas:
Água no interior da cavidade das células ocas (fibras);
Água absorvida nas paredes das fibras.
![Page 22: Em - 1 a Madeira Como Material de Construção](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022013115/55cf94bf550346f57ba41ecc/html5/thumbnails/22.jpg)
Propriedades físicas das madeiras
Retração da madeira
As madeiras sofrem retração ou inchamento com as variações de
umidade entre 0% e o ponto de saturação das fibras (30%), sendo a
variação aproximadamente linear.
![Page 23: Em - 1 a Madeira Como Material de Construção](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022013115/55cf94bf550346f57ba41ecc/html5/thumbnails/23.jpg)
Propriedades físicas das madeiras
Deterioração da madeira
A madeira está sujeita à deterioração por diversas origens, dentre
as quais se destacam:
Ataque biológico;
Ação do fogo.
Fungos, cupins, moluscos e crustáceos marinhos são exemplos de
agentes biológicos que se instalam na madeira para se alimentar de
seus produtos.
![Page 24: Em - 1 a Madeira Como Material de Construção](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022013115/55cf94bf550346f57ba41ecc/html5/thumbnails/24.jpg)
![Page 25: Em - 1 a Madeira Como Material de Construção](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022013115/55cf94bf550346f57ba41ecc/html5/thumbnails/25.jpg)
Propriedades físicas das madeiras
Deterioração da madeira
A vulnerabilidade da madeira de construção ao atauqe biológico
depende:
Da camada do tronco de onde foi extraída a madeira ( o alburno
é o mais sensível à biodegradação do que o cerne);
Da espécie da madeira;
Das condições ambientais, caracterizadas pelos ciclos de
reumidificação, pelo contato com o solo, com água doce ou
salgada.
![Page 26: Em - 1 a Madeira Como Material de Construção](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022013115/55cf94bf550346f57ba41ecc/html5/thumbnails/26.jpg)
Propriedades físicas das madeiras
Deterioração da madeira
As estruturas de madeira, quando adequadamente projetadas e
construídas, apresentam ótimo desempenho sob a ação do fogo.
As peças robustas possuem excelente resistência ao fogo, pois
oxidam lentamente devido à baixa condutividade de calor,
guardando um núcleo de material íntegro (com propriedades
mecânicas inalteradas) por longo período de tempo.
As peças esbeltas de madeira e as peças metálicas das ligações
requerem proteção quanto a ação do fogo.
![Page 27: Em - 1 a Madeira Como Material de Construção](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022013115/55cf94bf550346f57ba41ecc/html5/thumbnails/27.jpg)
Defeitos das madeiras
As peças de madeira utilizadas nas construções apresentam uma
série de defeitos que prejudicam a resistência o aspecto ou a
durabilidade.
Os defeitos podem provir da construção do tronco ou do processo
de preparação das peças.
Os principais defeitos da madeira são:
![Page 28: Em - 1 a Madeira Como Material de Construção](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022013115/55cf94bf550346f57ba41ecc/html5/thumbnails/28.jpg)
Defeitos das madeiras
Nós – imperfição da madeira nos pontos dos troncos onde existiam
galhos. Neles, as fibras longitudinais sofrem desvio de direção,
ocasionando redução na resistência à tração.
![Page 29: Em - 1 a Madeira Como Material de Construção](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022013115/55cf94bf550346f57ba41ecc/html5/thumbnails/29.jpg)
Defeitos das madeiras
Fendas – aberturas nas extremidades causadas pela secagem
rápida das peças. O aparecimento pode ser evitado mediante a
secagem lenta e uniforme da madeira.
![Page 30: Em - 1 a Madeira Como Material de Construção](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022013115/55cf94bf550346f57ba41ecc/html5/thumbnails/30.jpg)
Defeitos das madeiras
Gretas ou ventas – separação entre os anéis anuais, provocada por
tensões internas devidas ao crecimento lateral da árvore, ou por
ações externas, como flexão devida ao vento.
![Page 31: Em - 1 a Madeira Como Material de Construção](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022013115/55cf94bf550346f57ba41ecc/html5/thumbnails/31.jpg)
Defeitos das madeiras
Abaulamento – encurvamento na direção da largura da peça.
![Page 32: Em - 1 a Madeira Como Material de Construção](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022013115/55cf94bf550346f57ba41ecc/html5/thumbnails/32.jpg)
Defeitos das madeiras
Arqueadura – – encurvamento na direção longitudinal, isto é, do
comprimento da peça.
![Page 33: Em - 1 a Madeira Como Material de Construção](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022013115/55cf94bf550346f57ba41ecc/html5/thumbnails/33.jpg)
Defeitos das madeiras
Fibras reversas – fibras não paralelas ao eixo da peça, provocadas
por causas naturais ou serragem.
![Page 34: Em - 1 a Madeira Como Material de Construção](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022013115/55cf94bf550346f57ba41ecc/html5/thumbnails/34.jpg)
Defeitos das madeiras
Esmoada ou quina morta – canto arredondado, formado pela curva
natural do tronco.