Madeiramento

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Prof. Eduardo José Gava 
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• Notas de aula: 13 – Madeiramento 
• Utilização de MADEIRA na construção – Vantagens 
• Características e Propriedades da Madeira 
• A Madeira: um Material Resistente ao Fogo 
• Madeira Lamelada-colada 
• Ensambalduras 
• Enxaimel 
• Casas americanas contemporâneas. 
 
 
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1. Utilização de MADEIRA na construção – Vantagens 
A madeira é um dos materiais de utilização mais antiga nas construções, foi utilizada por todo o 
mundo, quer nas civilizações primitivas, quer nas desenvolvidas, no oriente ou ocidente. Com a 
revolução industrial a Inglaterra, como grande potência impõe a arquitectura em metal. Com a 
invenção do betão armado os técnicos de nível superior concentraram esforços no estudo do novo 
material, desprezando a utilização da madeira. 
O uso da madeira como constituinte principal da estrutura de edificações, não é posta em pé de 
igualdade com o betão ou com o metal, contudo tem se mostrado vantajosa, principalmente devido 
aos seguintes factores: 
 
Anfiteatro - Estrutura em Madeira 
1.1 – Durabilidade 
Os arqueólogos estão constantemente a encontrar peças antigas ainda existentes em madeira tais 
como: sarcófagos, embarcações, esculturas, utensílios domésticos, armas, instrumentos musicais, 
elementos de construções, etc. Em Kyoto no Japão podemos encontrar templos milenares 
construídos com estrutura de madeira. 
 
Templo Kiyomizudera, Kyoto - Japão 
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1.2 – Resistência ao ataque de xilófagos 
As madeiras usadas em estruturas (Jatobá,etc) apresentam elevada resistência ao ataque de 
organismos xilófagos. Estes só a atacam, quando as madeiras mostram sinais de apodrecimento. 
1.3 – Segurança 
A madeira não oxida. O metal quando é sujeito a altas temperaturas pela ocorrência de fogo 
deforma-se, perdendo a função estrutural. Naturalmente, se o ferro do betão armado não estiver 
com o recobrimento adequado, este também perde a função estrutural quando submetido a alta 
temperatura em caso de incêndio fogo. A madeira na natureza já desempenha uma função 
estrutural. Depois de serrada, quando utilizada como estrutura de uma edificação ela funciona 
como um elemento pré-moldado, de fácil montagem e que não passou pôr processos de fabricação 
que determinem sua resistência. O que determina a resistência da madeira é apenas a sua espécie. 
 
The Green Building, África do sul - Construído com madeira de áreas de reflorestação. 
1.4 – Manutenção 
Pode-se evitar o apodrecimento precoce da madeira com alguns detalhes de projecto, tais como: 
- Evitar pontos de condensação de água. 
- Aplicar impermeabilizantes nos encaixes e nos apoios. 
- Utilizar a madeira sempre 20 cm ou mais acima do solo. 
- Deixar espaço livre entre o assoalho e o solo para ventilação. 
- Deixar espaço livre entre o forro e a cobertura, também para ventilação. 
 
Estrutura de uma cobertura em madeira 
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1.5 – Economia de energia 
Na construção da estrutura de um pavilhão com as mesmas dimensões utilizando como material 
estrutural: madeira, betão armado, ferro e alumínio. Comparando a energia despendida desde o 
fabrico dos materiais até o final da obra verifica-se que se gatou: 
Madeira – 1 unidade 
Betão armado – 6 unidades 
Ferro – 16 unidades 
Alumínio – 160 unidades 
De salientar que a madeira é produzida na natureza, não devendo ésta ser explorada de forma 
insustentavél. 
1.6 – Comparação da mão-de-obra e equipamentos necessários para a construção de estruturas 
em Madeira e Betão armado 
Madeira 
Materiais – madeira, pregos, parafusos. 
Mão-de-obra – carpinteiros 
Equipamentos – Serra circular, furador, grampos 
Materiais – cimento, madeira (descartável), pregos, parafusos, arame, areia, brita, água, 
acabamentos diversos. 
Mão-de-obra – carpinteiros, armadores de ferro. 
Equipamentos – serra circular, furador, tesoura de cortar ferro, chave de dobrar ferro, betoneira, 
vibrador, etc. 
 
construção de uma casa de madeira 
 
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2. Características e Propriedades da Madeira 
Como resultado da sua origem biológica a madeira apresenta, em geral, grande variabilidade, 
verificando-se este facto dentro da mesma espécie mas sobretudo entre material proveniente de 
espécies diferentes. Além disso, é um material que exibe uma heterogeneidade significativa e uma 
anisotropia acentuada. Por estas razões, é de especial interesse a identificação e o conhecimento 
das características anatómicas das espécies de madeira, assim como, a apreciação da qualidade da 
madeira tendo em conta a utilização que se pretende. 
 
Impõem-se ainda um especial cuidado no dimensionamento, que deverá ter em conta as diferentes 
propriedades físicas e mecânicas nas três direcções principais de simetria anatómica: longitudinal, 
tangencial e radial. O sentido longitudinal corresponde ao eixo paralelo às fibras, o radial apresenta-
se perpendicular aos anéis de crescimento e o tangencial é perpendicular às fibras mas tangencial 
aos anéis de crescimento. 
 
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Numa perspectiva Botânica, as madeiras com interesse comercial provêm de dois grandes grupos: 
Gimnospérmicas e Angiospérmicas. Nas Gimnospérmicas, a classe mais relevante é a das Coníferas 
(ou Resinosas), também designadas como madeiras brandas (softtwoods). Nas Angiospérmicas, 
salientam-se as Dicotiledóneas (ou Folhosas), usualmente designadas como madeiras duras 
(hardwoods). Esta divisão baseia-se em diferenças na estrutura anatómica existente entre as 
espécies pertencentes aos dois grupos. 
2.1. Variabilidade da madeira 
De um modo genérico podem distinguir-se três fontes de variabilidade: a que ocorre entre espécies, 
dentro da mesma espécie e a que se surge no interior de cada árvore. A variabilidade natural entre 
espécies é atribuída às diferenças genéticas, enquanto que a variabilidade entre árvores de uma 
mesma espécie pode dever-se quer à genética, quer a factores do meio ambiente, tais como: clima, 
solo, fornecimento de água, disponibilidade de nutrientes, exposição solar, entre outros. Por sua 
vez, a variabilidade que se verifica no interior de uma mesma árvore deve-se essencialmente aos 
factores do meio ambiente que condicionam o seu crescimento específico. Assim, como resultado 
da proveniência natural da madeira, as suas propriedades físicas e mecânicas têm um grau de 
variabilidade elevado, tipicamente superior a outros materiais. Em consequência destas 
características, e levando em consideração o forte relacionamento entre estas duas propriedades, é 
fundamental a atenção deste campo aquando do estudo do comportamento mecânico da madeira. 
 
 
Processo de formação da madeira 
2.2. Defeitos da madeira 
Um dos temas de grande interesse no estudo da madeira é o que diz respeito aos defeitos e às 
consequências tecnológicas do aproveitamento da matéria lenhosa, uma vez que todas as 
irregularidades ou desvios na madeira diminuem a sua capacidade de utilização. É entendido como 
defeito toda e qualquer irregularidade, descontinuidadeou anomalia estrutural, alteração química 
ou de coloração, modificação morfológica do fuste ou das peças, originada durante a vida da 
árvore, na exploração e transporte da madeira, na conversão primária, na secagem, na preparação 
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e noutras operações tecnológicas, sempre que qualquer um desses aspectos comprometa o valor 
intrínseco da madeira. Assim, é considerado defeito toda a irregularidade na constituição e 
estrutura da madeira que resultem em alterações lesivas às propriedades físicas e mecânicas e por 
consequência na sua aplicação. A acrescentar aos defeitos de produção, os quais ocorrem durante a 
formação do lenho podendo ser de responsabilidade genética, edafoclimática, cultural, acidental e 
biótica, industrialmente surgem defeitos na madeira resultantes da imperfeita exploração, 
secagem, conversão e laboração. Os defeitos de exploração resultam da deficiente condução das 
operações de abate, extracção, conservação na mata e de transporte, podendo surgir na forma de 
falha de abate, fractura de abate, cavidade de abate, fendimento terminal, entre outras. Quanto 
aos defeitos de secagem, provenientes da má realização das operações de secagem do lenho, 
resultam fendas de secagem entre as quais rachas e fendimento superficial, empenos, em forma de 
arco, meia-cana, aduela e hélice, em colapsos e queimado de estufa. Por fim, no que diz respeito 
aos defeitos de conversão e laboração, estes resultam da má utilização das máquinas e ferramentas 
ou da sua deficiente manutenção, em conjunto com a falta de preparação e desatenção dos 
operários. Os possíveis defeitos são, entre outros, a falha, o descaio, o desvio de dimensões, o 
desvio de corte, o fio diagonal, os ressaltos, os riscos de serra e rugosidade, sendo um dos mais 
comuns a obtenção de tábuas contendo a medula, o que origina a diminuição da resistência 
mecânica entre outros inconvenientes. 
 
A - Nó B – 1 / 2 / 3. Rachadura provocada por resecamento. C – 1. Anel de Crescimento 2. Cerne D – 
Arqueamento E – Encurvamento F – Fissuras de comportamento das fibras G – Esmoado (ausência de 
material lenhoso) H -Encanoamento 
2.3. Propriedades químicas da madeira 
A composição química da madeira é constituída principalmente por dois tipos de compostos: os 
componentes estruturais e os componentes não estruturais. Nos componentes estruturais incluem-
se a celulose, as hemiceluloses e a lenhina, que são macromoléculas responsáveis pelas 
propriedades mecânicas da madeira. A composição química da madeira varia entre 40% a 50% de 
celulose, 20% a 30% de hemiceluloses e 20% a 35% de lenhina. Quanto aos componentes não 
estruturais são constituídos por substâncias com massa molecular baixa ou média, do tipo orgânico 
ou inorgânico, vulgarmente denominados por extractivos e cinzas. Quimicamente a madeira pode 
conter extractivos numa percentagem que varia entre 0 e 10%. 
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2.4. Propriedades físicas da madeira 
Higrospicidade – Capacidade da madeira para absorver humidade da atmosfera envolvente e de a 
perder por evaporação. 
Flexibilidade – Capacidade da madeira para flectir por acção de forças exercidas sobre si, sem 
quebrar. 
Durabilidade – Propriedade que mede a resistência temporal da madeira aos agentes prejudiciais, 
sem putrificar. 
2.5. Propriedades mecânicas da madeira 
Resistência à compressão – Resistência da madeira a forças que tendem a encurtar o seu 
comprimento. 
Resistência à tracção – Resistência da madeira a forças com tendência a estender o seu 
comprimento. 
Resistência à flexão – Resistência da madeira a forças ao longo do seu comprimento. Dureza – 
Resistência oferecida pela madeira a forças de penetração. 
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3. A Madeira: um Material Resistente ao Fogo 
O fogo é um dos grandes inimigos dos materiais de construção, os quais apresentam reacções 
diferentes a sua acção. Alguns reduzem a secção gradualmente (madeira), perdem a rigidez e a 
resistência (aço), outros fragmentam-se quando expostos a elevadas temperaturas (betão armado). 
Portanto, a combustibilidade, relacionada à madeira, não é o principal critério pelo qual o 
desempenho ao fogo de uma construção pode ser julgado, afinal, todos os materiais são 
prejudicados pela exposição ao fogo. 
 
 
O conhecimento de que a madeira apresenta boa resistência quando submetida a condições de 
incêndio é antigo. Mas, apesar de ser um conhecimento comum a todos, não havia provas 
científicas que o comprovassem. Por volta do século XX, mais precisamente a partir da década de 
1950, os diferentes materiais (tais como o aço, betão, madeira, entre outros) passaram a ser alvo de 
investigação na busca do melhor desempenho quando em exposição ao fogo, com base em 
princípios científicos. Isto resultou em vantagens à madeira, pois assim pôde se comprovar, graças 
as suas propriedades físicas e mecânicas, que ela apresenta um comportamento diferente dos 
demais materiais utilizados em construção, comportamento este que lhe é favorável. 
 
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Como sabemos, a madeira é um material combustível, diferente do aço e do betão, tal como os 
demais combustíveis sólidos, a madeira, em condições normais, não se queima directamente: 
primeiro decompõe-se em gases que, expostos ao calor, convertem-se em chamas que, por sua vez, 
aquecem a madeira ainda não atingida e promovem a libertação de mais gases inflamáveis, 
alimentando a combustão. 
As peças robustas de madeira, quando expostas ao fogo, formam uma camada superficial de 
carvão, que age como uma espécie de isolante, impedindo a rápida saída de gases inflamáveis e a 
propagação de calor para o interior da secção, resultando num aquecimento e degradação do 
material a uma velocidade menor e, assim, colaborando favoravelmente para melhorar a 
capacidade de sustentação das cargas da edificação. 
As vigas em aço após um incêndio deformou-se completamente, enquanto que a viga de madeira 
ainda sustenta a carga mesmo após o contacto com o fogo a altas temperaturas. 
 
A madeira submetida a um severo incêndio tem a sua secção reduzida, mas não a ponto de eliminar 
a sua capacidade de suportar o seu próprio peso e o peso extra das barras de aço que entraram em 
colapso devido à temperatura a que foram expostas, que atingem mais do que 1000ºC. O aço 
comparado com a madeira a elevadas temperaturas começa a perder resistência a partir dos 80ºC e 
quando atinge os 500ºC a estrutura de aço já perdeu 80% de sua resistência 
 
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4. Madeira Lamelada-colada 
É fundamental não esquecer que a madeira lamelada-colada é antes de mais nada “madeira”, 
contudo a técnica dos lamelados-colados permite ampliar as vantagens da madeira e eliminar 
defeitos prejudiciais à estética e comportamento das estruturas de madeira. 
 
Possui todas as vantagens da madeira maciça, como por exemplo, excelentes características 
mecânicas em relação à sua baixa densidade, mas com o acréscimo das seguintes vantagens: 
- Em comparação com as estruturas de madeira feitas com peças maciças, os elementos concebidos 
em madeira lamelada-colada exigem um menor número de ligações, uma vez que é possivél 
conceber peças de grandes dimensões. 
- Possibilidade de obeter secções de peças, não limitadas pelas dimensões e geometria do tronco 
das árvores. 
- Possibilidade de obter peças com raio de curvatura reduzido, variável e atémesmo em planos 
diferentes. 
- Possibilidade de vencer grandes vão livres. 
- Eliminação inicial de defeitos naturais, o que permite uma reconstituição que conduz a uma 
distribuição aleatória dos defeitos residuais, no interior do produto final. 
- Melhoria das tensões médias de ruptura e uma redução na dispersão estatística de seus valores. 
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- Sob o ponto de vista “normalização” permite ainda a atribuição aos elementos estruturais de 
madeira lamelada-colada, de uma tensão admissível ligeiramente superior às da madeira maciça de 
qualidade equivalente (cerca de 10%). . 
- Vantagem do pré-fabrico, o que pode ser traduzido em racionalização da construção e ganho de 
tempo na montagem entrega da obra. 
- Qualidade estética indiscutível, o que pode ser largamente explorado pelos arquitectos e 
engenheiros, na composição de um conjunto agradável e perfeitamente integrado no ambiente 
- Leveza das estruturas oferece também maior facilidade de montagem, desmontagem e 
possibilidade de ampliação. Além disso, o peso, morto da estrutura, se comparado com outros 
materiais, pode significar economia nas fundações. 
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5. Ensambladuras 
 
A ensambladura, sambladura, samblagem ou ainda por vezes referida como entalhe, é a área 
da carpintaria que envolve a união de peças de madeira de forma a produzir objetos mais 
complexos. Alguns tipos de ensambladura recorrem apenas a métodos de encaixe, enquanto outras 
recorrem a métodos mecânicos de fixação, como cavilhas ou tornos, ou adesivos químicos. As 
propriedades físicas do encaixe – resistência, flexibilidade, durabilidade, etc. – dependem em 
grande parte das propriedades dos materiais e das formas como são usados na união, pelo que se 
usam várias técnicas consoantes os requisitos, embora uma série de conceitos sejam comuns a 
várias delas. 
5.1. Detalhes típicos de ensambladuras para treliças de madeira. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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5.2 . Outros tipos de ensambladuras de madeira. 
 
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6. Enxaimel. 
O Enxaimel, ou Fachwerk (originário de "Fach" assim denominavam o espaço preenchido com 
material entrelaçado de uma parede feita de caibros), é uma técnica de construção que consiste 
em paredes montadas com hastes de madeira encaixadas entre si em posições horizontais, 
verticais ou inclinadas, cujos espaços são preenchidos geralmente por pedras ou tijolos. Os 
tirantes de madeira dão estilo e beleza às construções do gênero, produzindo um caráter 
estético privilegiado. Outras características são a robustez e a grande inclinação dos telhados. 
Na adaptação do enxaimel às características climáticas da região, foi necessária a implantação, 
por conta da elevada umidade local, de uma estrutura feita de pedra que sustenta as 
construções evitando que a madeira se molhe. 
 
 
 
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7. Casas americanas contemporâneas. 
 
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8. Bibliografia: 
https://madeiraestrutural.wordpress.com/ 
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