engenharia civil 5º semestre · lastro de vias férreas, postes, torres, pontes e outros;...
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Presente nas civilizações desde os primórdios;
Primeiro material de construção usado em
vigas e pilares;
Diversas funções:
combustível – fogões, lareiras, carvão;
construção geral – construção civil, móveis,
lastro de vias férreas, postes, torres, pontes e
outros;
indústria – papel, resinas, plásticos
Possui uma infinidade de padrões estéticos;
Material renovável.
Pode ser obtida a um preço relativamente baixo
Pode ser trabalhada com ferramentas simples
Tem facilidade de afeiçoamento (dar forma) e simplicidade de ligações e emendas
Resisti tanto a esforços de compressão como de tração
Resiste excepcionalmente a choques e esforços dinâmicos: sua resiliência permite absorver impactos que romperiam ou estilhaçariam outros materiais
Boas condições naturais de isolamento térmico e absorção acústica
É um material heterogêneo que pode possuir
falhas em seu interior
É bastante vulnerável aos agentes externos, e
sua durabilidade, quando desprotegida é
limitada
É combustível
É muito sensível aos agentes atmosféricos,
aumentando ou diminuindo de dimensões com
as variações de umidade
Possui limitação dimensional
É um material heterogêneo que pode possuir
falhas em seu interior
É bastante vulnerável aos agentes externos, e
sua durabilidade, quando desprotegida é
limitada
É combustível
É muito sensível aos agentes atmosféricos,
aumentando ou diminuindo de dimensões com
as variações de umidade
Possui limitação dimensional
Estas características negativas
podem ser eliminadas ou
atenuadas através de processos
especiais de beneficiamento
Madeira roliça
Madeira serrada: peças estruturais
Madeira laminada: chapas de madeira compensada (lâminas)
Aparas: chapas de madeira aglomerada (partículas)
Fibras: chapas de madeira reconstituída (partículas longas)
Celulose Lignina
Polpa: papéis
Moléculas: rayon
Compostos químicos:
açúcares, álcoois, resinas
Resinas
Taninos
Endógenas
De germinação interna, em que o desenvolvimento transversal do caule se processa de dentro pra fora; a parte externa do lenho é mais antiga e mais endurecida.
São pouco aproveitadas na produção de madeiras para fins estruturais. São ocas. Ex.: Palmeiras e bambus.
Exógenas
De germinação externa, em que o desenvolvimento da árvore se processa pela adição de novas camadas concêntricas de células, de fora para dentro (anéis anuais de crescimento).
Compreendem o grande grupo de árvores aproveitáveis para a produção de madeira para a construção.
As árvores exógenas diferenciam-se, morfológica
e anatomicamente, em dois grandes grupos:
Gymnospermas
Angiospermas ou dicotiledôneas
Gymnospermas:
* madeiras coníferas ou resinosas;
* não produzem frutos;
* possuem folhas perenes;
* madeira branca;
* correspondem a 35% das espécies conhecidas;
* Soft wood
Angiospermas ou dicotiledôneas:
* frondosas, folhosas;
* denominadas de “madeiras de lei” - Hard
wood
* correspondem a 65% das espécies conhecidas
* cedro, jatobá, imbuia, peroba, etc.
A produção das madeiras se inicia com o corte das
árvores e desenvolve-se na
toragem,
falquejamento,
desdobro e
aparelhamento da peças.
Na exploração bem conduzida de reservas
florestais, a operação de corte é sempre
precedida de um levantamento dendrométrico
(altura e diâmetro) que esclarece sobre o
aproveitamento adequado dos espécimes a serem
abatidos.
O corte deve ser realizado em épocas
apropriadas, geralmente no inverno, por questões
de durabilidade, tendo em vista que:
A secagem é lenta, sem rachar ou fendilhar.
A vida vegetativa das árvores é reduzida,
contendo menos seiva elaborada, amido e
fosfato que nutrem os fungos e insetos
destruidores da madeira.
O corte pode ser feito com machado de
lenhador, serra manual ou mecânica.
A árvore abatida e desgalhada é traçada em
toras de 5 a 6 metros para facilitar o
transporte.
São retiradas quatro costaneiras, ficando a
seção grosseiramente retangular, com o uso
de machado ou serra.
Etapa final para transformação em madeira de construção (pranchas).
Realiza-se nas serrarias com a utilização de serras de fita contínua.
Dois são os principais tipos de desdobro:
A – Tangencial
B – Radial
Dois são os principais tipos de desdobro:
A – Tangencial
Também chamado de desdobro normal: quando as pranchas são paralelas aos anéis de crescimento;
Produz peças inteiras de lado a lado do tronco.
Dois são os principais tipos de desdobro:
B – Radial
Produz pranchas normais aos anéis de crescimento;
Corta o tronco na direção do seu diâmetro, evitando a medula;
Produz pranchas de melhor qualidade, mas exige mais mão de obra e gera maior desperdício.
Localiza a espécie no reino vegetal: * Família * Gênero * Espécie Identificação: * Vulgar: nome popular * Botânica: nome científico * Botânico-tecnológica: é cientificamente exata
e baseia no estudo da estrutura anatômica do lenho. Ex.: Pinho-do-paraná ou Araucária – nome vulgar Araucaria angustifolia – nome botânico Araucariaceas – nome botânico-tecnológico
As espécies
industrialmente úteis, são identificadas pela
denominação vulgar
e científica
ABNT
Câmbio – tecido que
sob ação de hormônios
é estimulado a dividir
as camadas de
crescimento tanto em
direção ao centro do
tronco como em direção
a casca da árvore,
constituindo os anéis de
crescimento
Lenho – Consiste no
núcleo de sustentação
da árvore. Compreende
as células que crescem
para o centro do tronco
denominadas de
alburno e cerne.
O Alburno é a parte
mais permeável do
caule e apresenta
maior importância para
a trabalhabilidade. É a
parte mais atacada
pelos insetos, fungos e
outros
microorganismos.
O Cerne é constituído
de células mortas.
Apresenta baixa
permeabilidade e
durabilidade mais
elevada.
O cerne e o alburno são
formadas por células
que crescem para o
centro do tronco: fibras,
elementos de vaso; e
outros.
Definem o comportamento da madeira quando submetida a esforços de natureza mecânica.
Característica mecânica principal:
exercidas no sentido axial ou
no sentido das fibras; são elas:
compressão, tração, flexão
Definem o comportamento da madeira quando submetida a esforços de natureza mecânica.
Característica mecânica secundária: exercidas transversalmente às fibras; são elas:
compressão, tração, torção, cisalhamento, fendilhamento
COMPRESSÃO: carga aplicada sobre a peça de madeira a fim de verificar o valor
máximo que a espécie suporta sem romper.
CISALHAMENTO: ocorre a separação das fibras, resultando num deslizamento de um plano sobre outro, devido a um esforço no sentido Paralelo ou oblíquo as mesmas.
FENDILHAMENTO: característico de materiais fibrosos; traduz-se por um descolamento ao longo das fibras, separando os tecidos e provocando “rachaduras” na madeira; provocado por esforço de tração.
ELASTICIDADE: capacidade de apresentar
deformação proporcional à intensidade de
carga, e retornar à sua forma original.
DUREZA SUPERFICIAL: propriedade de
resistir à penetração localizada, ao desgaste
e abrasão.
Massa específica: forma que se apresenta
aparentemente, pelo peso por unidade e
volume do material, demonstrando um índice
de distribuição ou concentração de material
no tecido lenhoso.
Espécie botânica: estrutura anatômica e a
constituição do tecido lenhoso variam entre
as espécies – responsáveis pelo
comportamento físico e mecânico
Localização da peça no lenho: para ensaio, o
corpo de prova apresentará alterações
dependendo de onde for extraído – próximo
às raízes, copa...
Presença de defeitos: dependendo da
distribuição, dimensão e localização, provoca
anomalias físico-mecânico.
Umidade: determina alterações nas
propriedades do material, portanto, quanto
mais seca maior será a resistência mecânica.
Definem o comportamento do material e as
alterações de seu estado físico.
As características da madeira permite classificar
quanto ao uso e emprego recomendado.
Umidade: pode ser extraída sobre três estados
1- Água de constituição: faz parte do material
e se for eliminada destrói o mesmo; não é
eliminada na secagem;
* quando a madeira não contém outra umidade
além da água de constituição, diz-se que está
completamente seca ou pode ser seca em estufa;
* seca em estufa: tempo pré-determinado com a
estufa aquecida a 100-150º
Umidade: pode ser extraída sobre três estados
2- Água de impregnação: umidade infiltrada
ou impregnada nas paredes das células lenhosas;
* provoca inchamento das mesmas e, notável
alteração do volume;
* altera fatores físicos-mecânicos;
Umidade: pode ser extraída sobre três estados
3- Água livre: depois de impregnada, a água
enche os vazios capilares;
* a presença ou a retirada desta água não alteram
o estado ou comportamento do material;
* quando evaporada por secagem, a umidade do
material fica em torno de 30%, dependendo da
espécie.
Umidade: pode ser extraída sobre três estados
3- Água livre:
Secagem da madeira impregnada por exposição ao
ar = estabiliza seu peso e denomina-se “ seca ao ar”.
Teor de umidade entre 13 e 17%
Teor de umidade da madeira:
madeira verde: teor acima de 30%
madeira semi-seca: acima de 23%
madeira comercialmente seca: entre 18 e 23%
madeira seca ao ar: entre 13 e 18%
madeira dessecada: entre 0 e 13%
madeira completamente seca: 0%
* Diminui o peso da madeira e favorece o transporte;
* A madeira seca é mais estável e, dificilmente,
apresenta retração em suas dimensões;
*A medida que a água de impregnação vai sendo
eliminada, a resistência do material aumenta
progressivamente;
* A madeira seca é mais resistente aos agentes de
deterioração como os fungos.
Retratilidade: propriedade da madeira em alterar
o volume e dimensões quando a umidade varia
entre o ponto de saturação ao ar e a secagem em
estufa.
Também chamado de contração, inchamento ou
“trabalho” das madeiras.
Densidade: massa específica aparente – peso por
unidade de volume aparente – maior ou menor
concentração do tecido lenhoso;
Condutibilidade elétrica: quando bem seca, a
madeira é isolante mas quando úmida é
condutora.
Resinas podem melhorar a característica
isolante e mecânica;
Condutibilidade térmica: a madeira é um mau
condutor de calor devido ao aprisionamento de
massas de ar em suas células.
Condutibilidade sonora: a madeira é
contraindicada como isolante acústico mas
aconselhável para tratamento de absorção
acústica; apresenta pequena capacidade de
redução sonora quando em paredes de vedação.
Resistência ao fogo: em um incêndio normal, a
velocidade de combustão da madeira é de 10mm
para cada 15 minutos.
* a madeira não se rompe rapidamente;
* mais resistente do que um perfil metálico;
* a propagação do calor na madeira é maior no
sentido paralelo às fibras e menor no sentido
perpendicular.
* peças com espessura inferior a 20mm é
propagadora de incêndio;
* peças com espessura acima de 25mm oferece
menos risco;
* peças com mais de 50mm podem ser usadas e
oferecem menos perigo que as metálicas;
*** Uso de retardantes do fogo
Reestruturação da madeira com rearranjo de suas fibras resistentes, a partir da aglomeração de fragmentos do lenho original
Possibilidades ampliadas de tratamento, quando o material está reduzido a fibras, fragmentos ou lâminas
Possibilidade de melhoria de determinadas característica físicas ou mecânicas
Maior variabilidade dimensional
Economia: possibilita o aproveitamento integral do material lenhoso
Tábuas de fina espessura associadas por colagem com resinas ou colas para madeira, resistente entre si, de maneira a compor peças com seções adequadas.
A madeira é cortada em forma de tábuas, seca em estufa, tratada ou não, aplainada, colada e
então prensada geralmente na forma de vigas;
Podem ser retas ou curvas, de qualquer largura e comprimento, e prontas para o uso.
Madeira transformada
Diversas lâminas finas de madeira, coladas umas sobre as outras, de maneira que as fibras de uma lâmina se disponham perpendicularmente sobre as da outra lâmina
Os compensados de três folhas são indicados apenas para serviços de marcenaria e revestimentos
Aplicados em móveis e formas para concreto
Madeira transformada
Aglomeração de pequenos fragmentos de madeira, utilizando-se como aglomerante materiais minerais (cimento, gesso) ou resinas, sob pressão variada;
Podem ser utilizadas para a fabricação de móveis, esquadrias, pisos, divisórias, escadas, telhados
Madeira transformada
Madeira transformada
Chapas obtidas pela aglomeração das fibras da madeira.
As fibras são lavadas a quente, peneiradas e esparramadas para reaglomeração e passam por rolos aquecidos ou prensas.
São usadas resinas sintéticas ou a resina natural lignina;
Aplicadas em revestimentos, forros, entrepisos, em vedação, esquadrias, mobiliário
Aplicações da madeira
O wood frame é um sistema construtivo
industrializado, durável, estruturado em perfis de
madeira reflorestada e tratada;
Formando painéis de pisos, paredes e telhado
que são combinados e/ou revestidos com outros
materiais;
Finalidade de aumentar o conforto térmico e
acústico, proteger a edificação das intempéries e
contra o fogo.
Aplicações da madeira
Permite a construção de casas de até cinco
pavimentos com total controle dos gastos já na fase
de projeto devido à possibilidade de industrialização
do sistema;
Estrutura leve e de rápida execução, são
industrializados e montados por equipes
especializadas, em momentos definidos da obra, e de
forma independente
Aplicações da madeira
Nos EUA a tecnologia wood frame é utilizada
em 95% das casas construídas;
Construções residenciais de até dois pavimentos
que utilizam o sistema wood frame são mais
econômicas.
A utilização da madeira como elemento
estrutural no Brasil ainda é cercada de muito mitos
e pouco usada.
Aplicações da madeira
A cobertura é a parte superior da edificação.
É constituída por uma parte resistente (laje,
estrutura de madeira, estrutura metálica, etc.) e
por um conjunto de telhas com função de
vedação (telhado), podendo apresentar ainda um
forro e uma isolação térmica.
Aplicações da madeira
FUNÇÕES BÁSICAS DE UMA COBERTURA:
• Proteção contra as intempéries;
• Proteção das partes internas das construções;
• Dar inclinação adequada, de acordo com o tipo
de telha utilizada, para drenar águas pluviais;
Aplicações da madeira
FUNÇÕES BÁSICAS DE UMA COBERTURA:
• Formar um "colchão de ar" entre o forro e a
telha, possibilitando controle da temperatura
interna, melhorando as condições de conforto
térmico.
Aplicações da madeira
TELHADO: Peças de madeira ou ferro que
suportam a cobertura de um edifício.
A estrutura é considerada como o conjunto de
componentes ligados entre si, com a função de
suportar o telhado.
Aplicações da madeira
A estrutura é composta por uma armação
Principal e outra secundária:
• Estrutura principal: tesouras, pontaletes ou
por vigas.
• Estrutura secundária constituída pelas ripas,
caibros e terças.
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