Questionario Aço e Madeira

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QUETIONARIO DE AÇO E MADEIRA 
 
1. De três características importantes da madeira? 
Mecânica: Estão a resistência a esforços de compressão, flexão, tração, 
cisalhamento e fendilhamento. 
Densidade: densidade básica da madeira para produção de celulose, o intervalo 
entre 0.480 a 0.510 g/cm3 (SQCE, 1988). 
Higroscopia: A madeira é um material higroscópico, sendo capaz de absorver ou 
perder água para o meio ambiente. Essa característica é explicada pela 
constituição química da madeira, composta pelos polímeros de celulose, 
hemiceluloses e lignina. 
 
2. As árvores reproduzem-se por sementes e conforme sua germinação e 
crescimento classificam-se em: 
Endógenas: Germinação interna, com desenvolvimento de dentro para fora. São 
as árvores tropicais, monocotiledôneas de pouco interesse para fins estruturais. 
E.: palmeira, bambu, palmito. 
Exógenas: germinação externa. O desenvolvimento da árvore se processa pela 
adição de novas camadas concêntricas (anéis de crescimento) de fora para 
dentro. As coníferas e as frondosas fazem parte deste grupo. 
Coníferas: resinosas ou gimnospermas. Não produzem frutos, sementes 
descobertas, folhas aciculares (em forma de agulha) e lenho de madeira branca. 
Frondosas ou folhosas: são árvores de madeira dura (madeira de lei). As 
angiospermas têm sementes encerradas em fruto, folhas achatadas, largas 
(latifólios) e caducas. 
 
3. Explique a composição química das arvores? 
A composição química da madeira é em média: 
60% celulose 
28% lignina 
12% outras substâncias 
A madeira seca contém em média: 
49% de carbono 
44% de oxigênio 
6% de hidrogênio 
1% de traços de muitos íons metálicos 
 
4. Qual é a macro estrutura da arvore? 
a) Medula: 
 É a parte central da tora, é mole, seu tecido é esponjoso e de cor escura. 
 Não aumenta de tamanho durante toda a vida da árvore. 
 É por onde circula a seiva, no sentido ascendente e descendente. 
 Não possui resistência mecânica e durabilidade. Sua presença na tora 
desdobrada constitui um defeito. 
b) Lenho: parte situada entre a casca e a medula. Subdivide-se em: 
 Cerne: situa-se entre a medula e o alburno. É formado por células mortas e 
possui melhor resistência mecânica, maior peso, compacidade, dureza, 
durabilidade e é mais escura. 
 Alburno: situa-se entre a casca e o cerne. É formado por células vivas que 
veiculam a seiva. A alteração do alburno vai ampliando e formando o cerne. 
Durante esta alteração, as paredes das células ficam mais ou menos 
impregnadas por taninos, resinas e materiais corantes que obstruem os vasos e 
conferem ao cerne uma cor mais escura. O alburno é o “branco” da madeira. 
c) Raios medulares: 
 Ligam as diferentes camadas entre si e têm a função de transportar e 
armazenar a seiva. 
 O efeito de amarração transversal inibe em parte, a retração que ocorre por 
variações de umidade. 
d) Câmbio: camada invisível à olho nu, situada entre a casca e o lenho. 
Formada pelo tecido meristemático. 
 O crescimento da árvore ocorre diametralmente, pela adição de novas 
camadas provenientes da diferenciação do câmbio. 
 Cada camada de tecido lenhoso formada anualmente constitui um anel de 
crescimento. 
 O anel formado na primavera possui cor clara, tecido brando, células de 
paredes finas. 
 O anel formado no outono tem cor escura, células pequenas e tecido 
compacto. A contagem dos anéis permite contar a idade da árvore. 
Os anéis de crescimento também podem ser chamados de camadas 
concêntricas. Pode ocorrer a formação de falsos anéis por motivo de seca ou 
ataque de insetos, interrompendo o desenvolvimento normal da árvore. Podem 
formar-se na mesma estação, dois ou mais anéis. 
e) Casca: parte externa da árvore e elemento protetor contra agentes 
externos. 
 A parte externa da casca é chamada de epiderme, cortiça ou camada cortical. 
 A parte interna da casca é chamada de líber. 
 Entre o líber e a epiderme encontra-se a camada suberosa que é esponjosa, 
gelatinosa. 
 Em algumas espécies como a corticeira a camada suberosa é bem 
desenvolvida. 
 
5. Explique a madeira adulta, é mais concentrada e mais resistente? 
A madeira adulta é mais concentrada e mais resistente. O cerne é formado com o 
aumento da idade da árvore. Ocorre um enrijecimento (ressecamento) dos vasos 
mais internos, próximos à medula, que geralmente mudam de cor para uma 
tonalidade mais escura do que o restante do tronco e formam madeira muito mais 
resistente (dura). Como a madeira “Pau Preto” (ébano), em que o cerne é usado 
como material para as teclas pretas dos sustenidos do piano. 
 
6. Como podemos dar a estimativa da idade da arvore? 
a) Por observação: Análise visual do tamanho e aparência geral. Requer muita 
prática e experiência, pois o mensurador tem de estar familiarizado com as 
peculiaridades de crescimento de cada espécie e o ambiente em que ela se 
insere. Método inexato. Muito utilizado para o agrupamento de árvores em 
classes de idades (em intervalos de 10, 15 ou 20 anos, por exemplo). 
b) Contagem dos verticilos: 
 Verticilo: local de inserção do galho. 
 Somente em árvores de crescimento monopodial (um eixo) lançam galhos ao 
redor do eixo (espécies coníferas). 
 Em geral, cada verticilo representa um ano de idade. 
 No Brasil, a única espécie que cresce com esse tipo de hábito é a Araucária 
angustifólia. • Pouco utilizado em áreas tropicais. 
 É impreciso, pois é comum os verticilos inferiores caírem com o passar do 
tempo, tornando difícil a sua contagem. 
c) Contagem dos anéis: Anéis de crescimento: resultantes da deposição 
sucessiva de camadas de tecidos lenhosos no tronco. A cada ano é formada 
mais uma camada do tecido, estruturando o material lenhoso. Contagem dos 
anéis: O anel de crescimento é o conjunto da faixa clara (lenho primaveril) mais 
a faixa escura (lenho outonal) e não somente a faixa escura como muitos 
pensam. 
 
7. O que você entende por material visco elástico? 
Material viscoelástico é uma classe de materiais que apresenta viscoelástica, ou 
seja, são materiais que, ao deformar-se, sofrem simultaneamente deformações 
elásticas e viscosas. 
É o material que tem a capacidade de se deformar e voltar a sua forma original. 
 
8. Fatores que influenciam o comportamento mecânico da arvore? 
Sabe-se que as propriedades mecânicas da madeira são dependentes, 
principalmente, da densidade básica, da porcentagem de madeira juvenil, da 
largura dos anéis, do ângulo das microfibrilas, da inclinação da grã, da 
quantidade de extrativos, do teor de umidade, da intensidade ao ataque de 
insetos, do tipo e da localização e quantidade de nós, dentre outros fatores 
(EVANS et al., 2000). 
Vários fatores influenciam as características da madeira, tais como: composição 
e umidade do solo no local de crescimento da árvore, incidência de chuvas, 
condições de insolação e de temperatura, posição da árvore na mata, época do 
corte e processo de extração, entre outros. Tais fatores provocam variações 
significativas na madeira, mesmo se tratando de árvores da mesma espécie 
oriundas da mesma região. Para execuções expostas a intempéries, como decks 
e pergolados, indica-se o uso de madeiras mais duras, resistentes ao tempo, 
como o ipê. No entanto, apenas o uso da madeira mais indicada não é suficiente. 
É necessário ficar atento a outras questões relacionadas à durabilidade do 
material. 
 
9. Quais as características desejáveis dos aços estruturais? 
Resiliência: é a capacidade do material de absorver energia mecânica em 
regime elástico. 
Tenacidade: é a capacidade do material de absorver energia mecânica com 
deformações elásticas e plásticas. 
 
 
 
10. Explique as vantagens do aço como material estrutural? 
Elevada resistência 
 Obra mais leve; 
 Solos poucos favoráveis; 
 Pé direito menor; 
 Redução dos acabamentos; 
 Limitação do pé direito pelo arquiteto; 
 Vencer grandes vãos. 
Elevada ductibilidade 
 Deformaçãoantes do rompimento se situa entre 15% e 20%; 
 Resistente a choques bruscos. 
Aproximação entre teoria e realidade 
 Material homogêneo e praticamente isotrópico; 
Facilidade de reforço e ampliação 
Possibilidade de reaproveitamento 
Rapidez de execução – benefícios econômicos 
 
11. Em perfis tubulares qual a diferença do com costura e o sem costura? 
Tubulares sem costura: Fabricados a partir da perfuração sob altas 
temperaturas de um tarugo em um laminador perfurador; 
Tubulares com costura: Dobra a frio de uma chapa na forma desejada e 
soldada longitudinalmente ou helicoidalmente. 
 
12. Qual a melhor definição para a ação do vento nas estruturas? 
Em relação as estruturas de concreto armado, as estruturas metálicas e de 
madeiras são muito leves, o que faz com que a ação do vento nessas estruturas 
seja, se não a mais importante, um dos carregamentos mais significativos a ser 
considerado. 
No Brasil, a norma atualmente utilizada na determinação dos efeitos do vento nas 
edificações, é a NBR6123 /88 – Forças devidas ao vento nas edificações. 
(1) Impacto no entorno: quando o vento passa por uma estrutura, sofre alteração 
no seu movimento, e surgem componentes em diversas direções. Essas 
componentes podem afetar objetos no entorno, podendo causar danos a outras 
estruturas existentes, ou desconforto aos pedestres que passam próximo ao 
edifício. 
(2) Cargas de vento aplicadas às fachadas: muitas estruturas possuem formas 
geométricas complexas, tornando-se difícil a definição da distribuição de carga 
nas fachadas. Nesses casos, é aconselhável fazer o teste de túnel de vento, 33 
de forma a definir com exatidão a distribuição das pressões. Esta definição é 
importante na análise de efeitos locais, eliminando possíveis danos nos 
elementos de fechamento, como painéis e vidros. 
(3) Cargas de vento aplicadas à estrutura com um todo: são as cargas principais, 
que definem o deslocamento da estrutura. Através desta análise é definido o 
sistema estrutural responsável por impedir o deslocamento lateral do edifício. 
 
13. O que quer dizer a expressão da “pressão dinâmica” do vento sobre uma 
superfície? 
A expressão da “pressão dinâmica” do vento sobre uma superfície pode ser 
obtida na mecânica dos fluidos a partir da simplificação da equação do 
movimento para o escoamento de um fluido sem atrito (Eq. De Euler), sendo 
proporcional ao quadrado da velocidade do vento (V), á massa especificado ar e 
depende ainda de outros fatores, como ângulo de incidência. NBR 6123. 
 
14. Fale sobre a terminologia da ação do vento nas estruturas? 
 
15. No coeficiente de pressão interna, qual a diferença entre a face permeável e 
a impermeável? 
Toda edificação tem aberturas, sua localização e tamanho determinam os 
coeficientes de pressão interna à edificação. A NBR6123, no seu anexo D, 
apresenta os detalhes necessários para determinação do coeficiente de pressão 
interna. 
Cpi = coeficiente de pressão interna: Cpi = ∆pi / q 
- Vento perpendicular a uma face permeável Cpi= +0,2 
- Vento perpendicular a uma face impermeável Cpi= -0,3 
Se a edificação for totalmente impermeável ao ar, a pressão no interior da 
mesma será invariável no tempo e independente da velocidade da corrente de ar 
externa. Portanto o coeficiente de pressão interna depende da permeabilidade da 
edificação, o índice de permeabilidade de uma parte da edificação é definido pela 
relação entre a área das aberturas e a área total desta parte. São considerados 
impermeáveis os seguintes elementos construtivos e vedações: lajes e cortinas 
de concreto armado ou protendido, paredes de alvenaria, de pedra, tijolos, de 
blocos de concreto e afins, sem portas, janelas ou quaisquer outras aberturas. Os 
demais elementos construtivos são considerados permeáveis. A permeabilidade 
deve-se à presença de aberturas tais como: juntas entre painéis de vedação e 
entre telhas, frestas em portas e janelas, ventilações em telha e telhados, vão 
abertos de portas e janelas, chaminés, lanternins, etc. 
 
16. Explique os efeitos causados pela estrutura de pequena deslocabilidade e 
média deslocabilidade? 
Dependendo do tamanho da edificação esse efeito pode custar muito caro, 
quando ele for de primeira ordem, não há tanto risco para o sistema, no entanto, 
quanto maior o prédio e maior a deslocabilidade haverá aumento significativo no 
aço, para que o contraventamento seja adequado. 
Já a média deslocabilidade, se for observada, deverá ser previsto um 
contraventamento adequado, mesmo que em estruturas menores. 
 
17. Quais são os componentes de ligação da madeira? 
 Pregos 
 Parafusos 
 Pinos metálicos 
 Pinos de madeira 
 Conectores metálicos 
 Chapa com dentes estampados 
 Tarugos de madeira 
 Entalhes e encaixes – compressão e cisalhamento 
 Braçadeiras e grampos – só para manter os entalhes unidos, não para 
transmitir esforços. 
 
18. Em Fustes cilindros a menor carga de ruptura para cada um dos tipos de 
mecanismos numa dada ligação é tomada como carga máxima de projeto 
da ligação? Explique sua resposta. 
Não. Quando a seção for retangular a menor carga de ruptura é a carga máxima 
de projeto. 
 
19. Ligação entre aço e madeira, a resistência da ligação é o menor valor entre 
as resistências do pino com a madeira e do pino com a chapa de aço? 
O estado limite último de uma ligação é atingido por deficiência de resistência da 
madeira ou do elemento de ligação. O dimensionamento da ligação é feito pela 
seguinte condição de segurança (NBR 7190/1997, item 8.1.4): 
Sd ≤ Rd 
Onde: 
Sd = valor de cálculo das solicitações; 
Rd = valor de cálculo da resistência. 
 
20. Quem é mais em conta a construção em madeira ou em estrutura metálica? 
Explique por que.