Aula 25-26 01-22 -MADEIRA caracteristicas e pordutos comerciais

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MADEIRA – Características físicas, 
produtos comerciais
- História
- Preconceitos
- Características físicas
-Produtos comerciais
Materiais e Técnicas de Construção II
Prof. Dr. Edgar Vladimiro Mantilla Carrasco 
História
9.000 AC Século XI
Século XIX Século XXI 
História
 Industrialização
 1940s
 Konrad Wachsmann e Walter Gropius
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PRECONCEITOS
Prof. Edgar V. Mantilla Carrasco
1. A madeira não tem 
resistência mecânica
2. A madeira não tem 
durabilidade.
3. Todas as madeiras queimam 
rapidamente.
4. A madeira vai acabar
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1- A madeira não tem resistência mecânica
 Supondo que a área, onde é aplicada a força, tanto 
do concreto como da madeira seja de 1cm2
 As resistências e a força de ruptura são:
 Concreto 15 MPa F= 150/1 =150 Kg
 Mad.. pinus 40 MPa F= 400/1 =400 Kg
A madeira Pinus resiste mais do que o concreto
FF
A flecha é f=F.L3/(48.E.I).
O colapso poderá ser por:
 Excesso de deformação
 Ruptura por tensão de tração 
ou compressão
9
RESISTÊNCIA MECÂNICA
 Concreto Aço 
ASTM 
A36 
Pinus 
elliotti 
Parajú 
Compressão 15 500 40,4 82,9 
Tração 1,5 66,0 138,5 
MOE 21000 210000 11889 22733 
 
10
DURABILIDADE
SISTEMA 
CONSTRUTIVO
TRATAMENTO 
PRESERVATIVO
2 - A madeira não tem durabilidade
11
Tratamento preservativo
 Pincelamento (2 à 5 anos proteção)
 filtro solares 
 ação fungicida 
 hidrorrepelente (retarda entrada de água na madeira 
e controla a saída)
 Imersão (5 à 10 anos proteção)
 Autoclave (20 anos proteção)
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Sistema construtivo
 Importado do Sistema construtivo com tijolos 
cerâmicos
13
Exemplo - Sistema construtivo em madeira
14
3- Todas as madeiras queimam rapidamente
15
5 minutos => 800oC
15 minutos => 1200oC
16
MADEIRA
NATIVA REFLORESTAMENTO
4. A madeira vai acabar
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Florestas plantadas x florestas nativas
ÁREA DE ÁRVORES PLANTADAS (milhões de há)
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Madeira de reflorestamento (Eucalipto e Pinus)
Eucalipto Pinus
20
Serrada Painéis compensados
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CONSIDERAÇÕES SOBRE AS ESTRUTURAS DE 
MADEIRA
 Desde os primeiros tempos, o homem vem 
utilizando a madeira obtendo bons resultados. 
Inicialmente nas coberturas das primárias 
moradias, nos pilares, nas fundações, na roda, nos 
primeiros veículos, etc.
 Atualmente, a madeira é largamente usada, nos 
mais variados tipos de estruturas e acabamentos 
na construção civil, como por exemplo:
22
Vihantasalmi - Finlândia- Ponte híbrida 
(Vão total de 182 m)
Longarinas de MLC (21 m - 42 m - 42 m - 42 m - 21 m) ;
laje concreto armado (11 m + 3 m)
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Combinando Aço / Madeira
24
Biblioteca em São Paulo
25
Vila Taguaí – SP Casa 
em Itú – SP
26
Construções em Belo horizonte
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VALOR ESTRUTURAL DA MADEIRA
Valor estrutural = 
Tabela 1.2 - Índices comparativos para avaliação do valor estrutural da madeira em 
relação ao aço e ao concreto (custo em 19/02/2014) 
Especificações Aço A-36 
Concreto 
Armado 
Maçaranduba 
(Paraju) 
Tensão de referência c (MPa) 253 15 82,9 
Coeficiente de segurança médio 1,67 1,61 5 
Tensão admissível adm (MPa) 150 9,3 16,6 
Peso específico  (g/cm3) 7,80 2,50 1,14 
Custo (U$/kg) 1,48 0,15 0,651 
Valor estrutural 16,72 24,8 22,40 
1 Neste valor já está incluído o custo de tratamento preservativo contra fungos e microorganismos 
(20% do valor total) 
 
28
EXEMPLO
Para comparação do custo do concreto, do aço e da madeira,
será adotada uma coluna de 500 cm de comprimento solicitada
por uma carga de 351 kN
a) Para o aço uma seção vazada de 20 cm de diâmetro interno e 21 
cm de diâmetro externo 
b) Para o concreto armado uma seção quadrada
c) Para a madeira um pilar de uma seção transversal quadrada de 
20 cm.
P
50
0 
cm
25 cm
25
 c
m
20 cm
20
 c
m20 cm
0,5
 cm 4 Ø 1/2'
Aço Concreto 
 armado
 Madeira 
(Maçaranduba)
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Tabela 1.3 - Comparação do custo do aço, do concreto e da madeira 
Material Carga Admissível 
(kN) 
Peso 
(kg) 
Custo 
(U$ / kg) 
Custo Total da 
Peça (U$) 
Aço 351,17 125,59 1,48 185,87 
Concreto 351,17 781,25 0,15 117,19 
Madeira 351,17 248,29 0,65 161,34 
 
É uma simples amostra de cálculo, mas os resultados são 
amplamente significativos. Para a mesma capacidade de carga a 
coluna de maçaranduba tem pouco menos que o dobro do peso da 
coluna de aço e um terço do peso da coluna de concreto armado. 
Entretanto, o preço do aço será 58% mais elevado e o do concreto 
armado 27% menor do que o preço da madeira, destacando-se que 
no preço da madeira encontra-se incluído o custo de tratamento 
contra fungos, insetos e microorganismos, e no preço do concreto 
não está incluído o custo das formas. 
3 - ESTRUTURA MACROSCÓPICA
MEDULA Primeira fase de crescimento (madeira fraca) 
CERNE Camadas mais antigas  mais resistêntes 
Armazena resinas, gomas, óleos 
ALBURNO Camadas mais novas  menos resistênte 
Mais claras, menos densas 
CASCA Tecido que recobre o lenho 
CAMBIO Membrana entre a casca e o alburno 
Parte viva da madeira 
 
4 - ESTRUTURA MICROSCÓPICA
TRAQUEIDES  Responsáveis pela resistência mecânica 
 3 a 5 mm de comprimento 
 Diâmetro de 40 a 60  
 Cerne  depósito de seiva elaborada 
 Alburno  conduzem a seiva bruta 
VASOS MEDULARES  Conduzem a seiva elaborada da casca até 
o cerne 
 Constituim 10 % da madeira 
LIGNINA  “cimenta” os elementos anatômicos 
 
CONÍFERAS
Água livre
4 - ESTRUTURA MICROSCÓPICA
DICOTILEDONEAS
VASOS  São chamados de poros 
 0,2 a 1 mm de comprimento 
 20 a 300  de diâmetro 
 Conductor da seiva 
 20 a 50 % da madeira 
FIBRAS  0,7 a 1,4 mm de comprimento 
 Diâmtro <<< vasos 
 função de resistir os esforços mecânicos 
 Transporta a seiva 
RAIOS MEDULARES = CONÍFERAS 
 
5 - CONSTITUIÇÃO QUÍMICA DA 
MADEIRA
5 - CONSTITUIÇÃO QUÍMICA DA 
MADEIRA
5 - CONSTITUIÇÃO QUÍMICA DA 
MADEIRA
Água química
Corte da 
arvore
PS (33%)UE (15%)
Agua livre
Função da UR do ar e temperatura
Agua química
Determinação através de aparelhos elétricos
PARÂMETROS DE PROJETO
Classes de 
umidade 
Umidade relativa ao 
ambiente (Uamb) 
Umidade de 
equilíbrio (Ueq) 
1  65% 12% 
2 65%<Uamb75% 15% 
3 75%<Uamb85% 18% 
4 Uamb>85%(longos períodos)  25% 
 
Exemplo – assentamento de tábua corrida de 
20 cm de largura (madeira eucalipto citriodora
Supondo Ui=30%
Após 12 meses Uf= 15% 
A variação de umidade é DU= 15%
A retração tangencial total (de 33% até 0%)
é 10%.
Assim: 33% ------10%
15% ------- R%, R%= 10.15/33 = 4,55%
Então: a retração de uma tábua será: R=200x0,0455 = 9,1 mm;
Exemplo – Casa de madeira, parede com tabuas de 
madeira encaixadas. Altura da parede 280 cm. (madeira 
eucalipto citriodora)
Normalmente estas construções são feitas
Com a madeira verde
Supondo Ui= 50%
Após 24 meses Uf= 15%
A umidade do PS é 33%, assim de 50% até 33%
Não ocorrerá nenhuma retração.
A variação de umidade é 33% a 15% DU= 18%
A retração tangencial total (de 33% até 0%)
é 10%.
Assim: 33% ------10%
18% ------- R%, R%= 10.18/33 = 5,45%
Então: a retração da parede será: R=280x0,0545 = 15,26 cm;
Secagem da Madeira: 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
Estufas de secagem 
Estufas de secagem 
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
PRODUTOS COMERCIAIS
As peças lineares de madeira podem ser classificadassegundo as dimensões das peças de madeira utilizadas na 
sua fabricação:
 Madeira roliça
 Madeira falquejada
 Madeira serrada
 MLC (Madeira Laminada Colada)
 CLT (Cross Laminated Timber)
 LVL (LaminatedVeneer Lumber)
 LSL (Laminated Strand Lumber)
 PSL (Paralel Strand Lumber)
 Vigas pré-moldas de madeira
Os painéis de madeira também podem ser classificadas segundo as 
dimensões das peças de madeira utilizadas na sua fabricação:
 Madeira compensada
 Madeira aglomerada
 Painéis de fibra de madeira: Painéis de isolamento
- MDF (Médium Density Fiberboard)
- MDP (medium density particle board)
 OSB (Oriented Strand Board)
Os produtos industrializados derivados da madeira passam por
um processo de fabricação segundo a sua utilização final. O
processo de fabrição pode ser dividido em 3 etapas que são
comuns a todos os produtos industrializados de madeira.
1ª Etapa: 
Corte da árvore e 
transporte das toras
2ª Etapa: 
Processamento e 
tratamento da madeira
3ª Etapa: 
Verificação da qualidade 
e distribuição do produto
1ª Etapa: 
Corte da árvore e 
transporte das toras
2ª Etapa: 
Processamento e 
tratamento da madeira
3ª Etapa: 
Verificação da qualidade 
e distribuição do produto
A segunda etapa varia 
de acordo com o 
produto final, que deve 
sempre buscar uma 
utilização mais racional 
da madeira.
MADEIRA ROLIÇA
É utilizada com maior frequência como elemento estrutural 
sujeito apenas à esforços axiais (pilares, postes e estacas) ou 
em estruturas provisórias (escoramentos). Também pode 
estar solicitada à esforços de flexão. As madeiras roliças mais 
usadas no Brasil são o Pinho do Paraná e o Eucalipto.
O que fazer quando a madeira ão apresenta 
durabilidade natural satisfatória?
 ela pode ser tratada com produtos químicos, 
para maior durabilidade das peças. Em auto clave 
usa-se os produto CCB e CCA
 CCA – é um tratamento muito agresivo 
(Arsenito de Cobre Cromatado), é o produto 
químico mais usado no mundo para tratar 
madeira. O cromo funciona como fixador, o 
arsênio como agente inseticida e o cobre como 
fungicida. 
 CCB – é um tratamento menos agressivo ao 
meio ambiente. O arsênico é sunstituido pelo 
ácido bórico.
TRATAMENTO
1. Operação de vácuo inicial, é retirado o ar das células da madeira
2. Bomba de vácuo ligada, temperatura ambiente, a solução 
preservativa é transferida para a autoclave.
3. Com a utilização da bomba, é aplicada uma pressão no interior 
da autoclave.
4. A bomba é desligada para aliviar a pressão, uma válvula é aberta 
para permitir a saída da solução preservativa que não penetrou 
na madeira. Pode ser aplicado o vácuo novamente, para facilitar a 
retirada da solução preservativa.
5. Aplicação de pressão final.
Preservação das madeiras 
Obras com madeira roliça - Galpões
Preservação das madeiras 
Obras com madeira roliça – Meio fio
Obras com madeira roliça – Brinquedos 
crianças
Obras com madeira roliça – Brinquedos 
parques
Obras com madeira roliça - Brinquedos 
crianças
Obras com madeira roliça – Postes de 
iluminação
Obras com madeira roliça - Cercas
Obras com madeira roliça - Pontes
MADEIRA FALQUEJADA
É obtida de troncos por cortes de machado com seções transversais 
quadradas ou retangulares. Dependendo do diâmetro dos troncos, 
podem ser obtidas seções maciças falquejadas de grandes dimensões, 
como por exemplo (30 x 30) ou (60 x 60) cm. A seção que produz 
menos perda é a quadrada. A seção que dá maior momento de 
inércia é um retângulo
 
 
 
b
h
d
 
 
2
d
b  dh 2
3

MADEIRA SERRADA
A madeira serrada é obtida pelo processo de desdobramento das 
toras de madeira em lâminas com dimensões variadas. 
O desdobramento do tronco em lâminas de madeira deve ser feito 
o mais cedo possível, após o corte da árvore, a fim de evitar 
defeitos decorrentes da secagem da madeira. Os troncos são 
cortados em serras especiais, na espessura desejada.
Outro processo de desdobramento é o processo no qual o tronco é 
dividido inicialmente em 4 partes. Estas partes podem ser 
desdobradas segundo a necessidade. Quando se faz o desdobro na 
direção radial, as lâminas são mais homogêneas, porém mais 
onerosas. O comprimento da tora é limitado por problemas de 
transporte e manejo, fixando em geral na faixa de 4 a 6 metros.
A madeira serrada antes de ser utilizada nas 
construções deve passar por um período de 
secagem. Essa secagem pode ser feita 
naturalmente empilhando a madeira, deixando um 
espaço entre elas para a circulação do ar, e deve 
estar abrigada contra a chuva. O tempo de 
secagem demora em torno de 1 a 3 anos, 
dependendo da espécie, da espessura e da 
densidade da madeira.
Para acelerar essa secagem foram desenvolvidos métodos artificiais 
que consistem basicamente na circulação de ar quente com baixa 
umidade. O tempo de demora é geralmente de 5 a 10 dias para cada 
5 cm de espessura. As madeiras serradas são vendidas com seções 
padronizadas
Tabela 4.1 - Bitolas comerciais em Minas Gerais NBR
Tipo Ipê Madeira de Lei*
Caibro 7,5 x 4 7,5 x 4
Ripa 1,5 X 4 1,5 X 4
Tábua 30 x 4 30 x 4
Tábua 30 x 5 30 x 5
Tábua 30 x 7,5 30 x 7,5
Vigas 7,5 x12 7,5 x12
Vigas 7,5 x 15 7,5 x 15
Vigas 7,5 x18 7,5 x18
Vigas 7,5 x 20 7,5 x 20
Vigas 7,5 x 23 7,5 x 23
Vigas 7,5 x 30 7,5 x 30
Vigas 8 x 15 8 x 15
Vigas 8 x 12 8 x 12
Vigas 20 x 20 20 x 20
Vigas 15 x 15 15 x 15
*paraju, jatobá, angico vermelho, angelim pedra, rochinho, garapa amarelo.
PROCESSAMENTO DA MADEIRA MACIÇA SERRADA
Extração cuidadosa (época da seca), corte (bitolas comerciais), secagem (redução de umidade) e 
tratamento.
Aparelhamento ou bitolagem
Nomenclatura de peças de madeira serradas COMERCIAL
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
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
PranchãoCaibro
Caibro Tábua
Tábua