Aula_01_-_Madeira

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Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Amazonas – IFAM
Departamento de Infra Estrutura - DAIFRA 
Curso Engenharia Civil
MADEIRA COMO METERIAL DE CONSTRUÇÃO
Professor Laerte Melo Barros
• Generalidades
– Mais antigo material de construção (palafitas);
– Facilidade de obtenção;
– Facilidade de adaptação.
MADEIRAS
Anatomia da Madeira
ESTRUTURA MACROSCÓPICA DO TRONCO
FISIOLOGIA DA ÁRVORE
ESTRUTURA MICROSCÓPICA E 
CONSIDERAÇÕES SOBRE A FISIOLOGIA DA 
ÁRVORE
FISIOLOGIA DA ÁRVORE
ESTRUTURA MICROSCÓPICA E 
CONSIDERAÇÕES SOBRE A FISIOLOGIA DA 
ÁRVORE
ÁGUA LIVRE OU CAPILAR ÁGUA DE IMPREGNAÇÃO
Anatomia da Madeira
Resistência ao fogo
Madeira para produção de carvão
A qualidade da madeira para a produção de 
carvão depende da densidade e do teor de resina. 
Quanto maior a densidade e o teor de resina na 
madeira, maior é o seu poder calorífico. Isso faz 
com que o Pinus apresente maior poder calorífico 
que o eucalipto.
Vantagens
•Nos países em desenvolvimento ainda é o 
combustível mais barato. 
•Não exige mão de obra qualificada para o seu 
manejo, gerando assim emprego e fixação do 
homem no campo. 
•O seu armazenamento é possível em espaços 
livres e abertos.
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;
• Custo de produção reduzido  reservas
renováveis.
Desvantagens:
•Exige uma grande quantidade de mão de obra em seu 
manejo, sendo uma desvantagem em países onde os 
salários são mais elevados. 
•Necessidade de planejamento e organização intensivos 
estando a sua exploração ligada a outros departamentos, 
como os departamentos florestais. 
•Fornecimento irregular tendo em vista as condições de 
extração e secagem. 
Desvantagens
• Material heterogêneo e anisotrópico;
• Formas limitadas: alongadas e de seção
transversal reduzida;
• Deterioração fácil;
• Combustível;
• Variações volumétricas x Variação de
umidade
Defeitos
• Nós: falhas onde existiam galhos (fibras
sofrem desvios diminuindo resistência à
tração);
• Fendas: corte transversal ao anel de
crescimento devido à secagem mais rápida
da superfície (fazer secagem lenta e
uniforme);
• Greta: separação entre anéis (tensões
internas crescimento lateral ou ações
externas como vento).
CLASSIFICAÇÃO DA MADEIRA
Madeira Roliça;
Madeira Serrada;
Madeira Beneficiada;
Madeira em Lâminas;
 Painel de Compensado;
 Chapas de Fibra;
 Chapas de Partículas;
Madeira Tratada;
Outros Produtos;
MADEIRA ROLIÇA
É a madeira com menor grau de
processamento.
MADEIRA BENEFICIADA
É obtida por usinagem das peças serradas
agregando valor as mesmas.
MADEIRA EM LÂMINA
As lâminas de madeira são obtidas por um
processo de fabricação que se inicia com o
cozimento de toras de madeira e seu
posterior corte em lâminas.
PAINEL DE COMPENSADO
É composto de varias lâminas, unidas cada
uma, através de adesivo ou cola, sempre
em numero ímpar, de forma que uma
compense a outra.
CHAPA DE FIBRA
• MDF - Produzidas com fibras de madeira
aglutinadas com resina termofixa, que se
consolidam sob ação conjunta de
temperatura e pressão, resultando numa
chapa maciça de composição homogênea
de alta qualidade.
MADEIRA DE PARTÍCULA
• OSB - Os painéis são formados por
camadas de feixes de fibras com resinas
fenólicas que são orientados numa mesma
direção e então prensados para sua
consolidação.
MADEIRA DE PARTÍCULA
• OSB - Os painéis são formados por
camadas de feixes de fibras com resinas
fenólicas que são orientados numa mesma
direção e então prensados para sua
consolidação.
Esquema Estrutural – Exemplos
Tesoura Simples
Vãos até 6 a 8 metros
Projeto de estrutura de 
madeira
• Conceba a casa
pensando na madeira
e suas limitações
• Use vãos de no
máximo 5 metros.
• Faça projetos
específicos de
estrutura de madeira
Estrutura de 
cobertura do pórtico 
de entrada do Clube 
Itamirim, na cidade 
de Itajaí/SC. 
Técnica da MLC-
Madeira Laminada 
Colada.
Ponte de madeira roliça
Ponte de madeira roliça
Ponte de madeira roliça
Ponte de madeira roliça
Estruturas em madeira laminada
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
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.
Crescimento das árvores
• Raiz
• Caule
•Copa
Composição química
• Celulose  60%
• Lignina  28%
• Outras substâncias  12%
Identificação
• Vulgar  Pinho do Paraná
• Botânica  Araucaria angustifolia
• Botânica tecnológica  exame de lâminas no
microscópio
Produção
• Corte
– Realizado no inverno
• Maior durabilidade
– Secagem lenta
– Paralisação vegetativa
– Ferramentas
• Machado
• Traçador
• Máquinas de derrubar
Exploração racional de reservas florestais
Produção
• Toragem
– Facilidade de transporte
– (5 a 6m)
Exploração racional de reservas florestais
Produção
• Falquejo
– Seção aproximadamente retangular
Exploração racional de reservas florestais
Produção
• Desdobro
– Obtenção de peças estruturais de madeira
maciça
Aparelhamento ou bitolagem
Nomenclatura de peças de madeira serradas
Nome Espessura (cm) Largura (cm)
Pranchão > 7,0 > 20,0
Prancha 4,0 - 7,0 > 20,0
Viga >4,0 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 > 10,0
Sarrafo 2,0 - 4,0 2,0 - 10,0
Ripa < 2,0 < 10,0
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
Resistência à flexão estática
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
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
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
• 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)
Características físicas
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%
A umidade na madeira
Abaixo de 23% de umidade pode-se considerar que a madeira 
está ao abrigo do ataque dos agentes de destruição (fungos 
e bactérias) 
Denominação Teor de umidade
Madeira verde h > 30%
Madeira comercialmente
seca
18 < h < 23%
Madeira seca ao ar 12 < h < 18%
Madeira dessecada h < 12%
Retratilidade
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
Linear
Axial
Radial
Tangencial
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
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 > 0,7 t/m3 > 1,0 t/m3
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
Defeitos 
4. De deterioração:
• Apodrecimento;
• Bolor; e
• Furo de inseto
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
Estufas de secagem 
Estufas de secagem 
Madeira aglomerada 
Madeira aglomerada 
Madeira aglomerada