Introdução à madeira

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Introdução à madeira.
Desde a Era Pré-Histórica o homem busca meios de interagir com a natureza e criar elementos que facilitem a sua vida. Para tais, é necessário o uso de materiais, e desde essa época um dos materiais mais fáceis de obter e de se trabalhar é a madeira, servindo para variados tipos de utilidades.
A madeira na construção civil é amplamente empregada, nos mais diversos tipos de atividades, desde instalações provisórias, marcação ou até mesmo acabamento e estrutura.
Características das madeiras
A madeira é um material retirado das plantas lenhosas, que é um ser vivo, por isso é formado por tecidos. O tronco da arvore, de onde é retirada a madeira, é formado por camadas. São elas:
Casca – a parte exterior, correspondente ao súber, responsável pela proteção do tronco
Florema ou cambio- tecidos superficiais do tronco, responsáveis pelo transporte de seiva
Lenho – é a parte do tronco de onde se extrai a madeira, compreendida entre a casca e a medula, e divide-se em duas zonas:
cerne- a parte mais escura da madeira e a que lhe dá mais resistência;
alburno ou borne - a zona mais clara que transporta a seiva bruta das raízes para as folhas
Medula – corresponde ao tecido mole e esponjoso na parte central do tronco
O alburno é a parte do lenho que transporta nutrientes e agua da raiz ate o tecido ativo da planta. São células vivas e ficam ao redor do cerne. Conforme a planta vai crescendo as células velhas do alburno vão morrendo e nascendo outras novas. Essas células velhas ficam mais enrijecidas e formam o cerne, que é a parte mais resistente da planta e melhor para a construção. É o cerne que faz a sustentação mecânica da planta.
Os nós são a parte do tronco onde nascem os galhos. De maneira geral são prejudiciais para a madeira em relação a sua utilização como estrutura, pois afetam diretamente sua resistência à tração e compressão.
Outro fator importante na compreensão do dimensionamento de madeira é entender como funcionam suas fibras lenhosas ou fibras liberianas. Isso é parte do estudo microscópico da planta, mas é de extrema importância no calculo de resistência da madeira. As fibras fazem parte do tecido Esclerênquima da planta, que realiza a sustentação mecânica. São células muito alongadas com extremidades pontiagudas que resiste de diferentes formas as forças aplicadas dependendo da direção em relação a elas. Mas para entender como ela age com a força sendo aplicada em cada direção é necessário entrar em calculo com madeira, e não é o foco deste trabalho, e sim a compreensão geral.
Tipos de madeira e características
A identificação da madeira é feita através da catalogação botânica da planta, que leva em conta principalmente seus órgão reprodutores (flores e frutos). Mas para facilitar o reconhecimento, adota-se uma identificação sensorial, através das características visíveis, como formato das copas, cor, e mais precisamente para a engenharia, se cria um grupo de acordo com sua resistência, definindo-se madeiras duras e macias. Segundo o artigo lançado pelo Portal da madeira, em 5 de outubro de 2009, a madeira de coníferas (por exemplo: pinus) é chamada madeira macia, e a madeira de árvores dicotiledôneas (por exemplo: carvalho) é chamada madeira dura. Essa classificação é por vezes muito desvantajosa. Isso porque algumas madeiras duras, como a balsa, são de fato muito mais moles ou macias do que a maior parte das madeiras macias, e inversamente, também algumas madeiras macias (por exemplo: teixo) são muito mais duras do que a maioria das madeiras duras.
Outra característica da madeira, muito interessante, citada pelo professor Gesualdo, em suas notas de aula da Universidade Federal de Uberlândia, é a resistência ao fogo, pois diante de altas temperaturas provavelmente terá maior resistência que o aço, pois sua resistência não se altera sob altas temperaturas. Assim, em um incêndio ela pode ser responsável pela propagação do fogo, mas em contrapartida suportará a ação do fogo em alta temperatura durante um período de tempo maior.
O modulo de elasticidade da madeira varia bastante, já que cada madeira apresenta sua própria caracteriza e devido também a madeira ser um material anisotrópico, ou seja, não
possui as mesmas características em todas as direções. A resistência da madeira varia dependendo da direção que é empregada a força ( paralela ou perpendicular as fibras), como já foi citado acima, e ela é bastante evidenciada no exemplo citado abaixo da madeira Garapeira, muito usada em telhados. Usamos ela como exemplo para citar as características da madeira a tração, compressão e cisalhamento, e fica evidente a grande diferença de resistência em relação a onde é aplicada a força na madeira.
Amescla: Madeira macia, fácil de serrar, moderadamente fácil de aplainar, apresentando superfícies radiais ásperas. Uso na construção civil: caixas, engradados, móveis, divisórias e outros.
Cedrinho: Madeira de dureza media, Apresenta retratibilidade lineares e volumétricas baixas e propriedades mecânicas entre baixa e média. Uso: venezianas, guarnições, cordões, forros, etc.
Garapeira: Madeira dura, considerada fácil de ser trabalhada. Recebe bom acabamento. Uso: construção de estruturas externas, dormentes, postes, estacas, mourões, carrocerias, vigas, caibras, ripas, tábuas, tacos para assoalhos, marcos de portas e janelas, etc.
A garapeira apresenta resistencia caracteristica de aproximadamente 65,4 Mpa, densidade aparente de 920 kg/m³, resistencia a compressão paralela as fibras de 73 MPa, resistecia a tração paralela as fibras de 116 Mpa, resisistencia a tração normal as fibras de 7,3 Mpa, resistencia ao cisalhamento de 19,6 Mpa, e ao fendilhamento de 2 Mpa.																								
											
Itaúba: De baixa retratibilidade em relação à densidade, resistência mecânica alta a média e durabilidade alta. Uso: assoalhos, postes, pilares e dormentes, carpintaria, tacos, estrutura de pontes, cruzetas, vigas, caibros, tábuas, marcos de portas e janelas, implementos agrícolas, confecção de peças torneadas, etc.
	
Madeira em tora: madeira usada na forma de do tronco da arvore, ou seja, o próprio tronco usado como elemento estrutural.
Madeira serrada: segundo a empresa Montana Quimica S.A., a madeira serrada é a madeira cortada da tora no formato desejado. Produzida em serrarias e transformada em peças menores de formato prismático, pode ser obtida por diversas técnicas de desdobro, escolhidas principalmente em função de critérios técnicos e econômicos. As duas práticas mais comuns são os cortes radial e tangencial. O corte tangencial é mais utilizado pela eficiência de produção de madeira serrada e menor formação de resíduos. Nele, após a fixação da tora e retirada da primeira costaneira, as tábuas são extraídas paralelamente, uma após a outra, até a proximidade da medula, que é descartada. Em seguida, a tora é girada, tendo a outra metade processada do mesmo modo.
No corte radial, inicialmente, a tora é cortada em quatro partes, segundo dois planos perpendiculares. Em seguida, cada uma dessas partes é colocada na serra em posição que permita que os anéis anuais de crescimento mantenham, o mais próximo possível, um ângulo de 90º em relação à face das tábuas que serão cortadas. Apesar de mais trabalhoso, o corte radial diminui a contração das tábuas durante o processo de secagem, além de proporcionar vantagens estéticas devido ao desenho do grã da madeira na superfície das peças.Além do desdobro, são processados na serraria o esquadrejamento, o destopo e o pré-tratamento das peças para garantia de sua sanidade até que sua umidade caia abaixo do ponto de saturação das fibras, quando a secagem for natural. Não é preciso realizar esse pré-tratamento no caso de secagem em estufa logo após o desdobro.
Posteriormente falaremos mais sobre peças de madeiras serradas.
Madeira laminada colada: Chama-se Madeira Laminada Colada as peças de madeira, reconstituídas a partir de lâminas, que são de dimensões relativamentereduzidas se comparadas às dimensões da peça final assim constituída. Essas lâminas, que são unidas por colagem, ficam dispostas de tal maneira que as suas fibras estejam paralelas entre si.
 Usos da madeira na construção civil:
Como já citamos, a madeira tem vários usos na construção, desde estrutura definitiva ou provisória até acabamento. Há moradias feitas de madeira e principalmente no norte da América se costuma fazer muitas cabanas na floresta para pessoas passarem finais de semana, como forma de lazer e relaxar.
Aqui no Brasil, a madeira é muito usada em esquadrias, como portas e janelas, escadas, peças estruturais, principalmente para telhado residencial, como por exemplo, vigas, caibros, ripas, pranhas e até mesmo dormentes. Praticamente toda obra utiliza madeira, nem que seja para instalações provisórias com madeirites e usos como escoramentos, taliscos,
marcações em geral, fechamento da obra, piso para andaimes e travamentos. Também é muito usado para fazer caixaria para confecção de peças de concreto armado.
Caibros: elemento componente do madeiramento do telhado. Atua no sentido longitudinal da queda d’água do telhado. Age juntamente com as ripas na distribuição das cargas sobre todo o madeiramento.
Escoras: peça que sustenta ou serve de assistência a um elemento construtivo quando este não suporta a carga a ele exigida.
Dormentes: elemento usado na composição de escadas e peitoris. Também é utilizado para assentar os trilhos das estradas de ferro.
Pranchas: peça de madeira plana e delgada, destinada a diversos fins.
Tábuas: peça de madeira plana e delgada, própria para pisos.
Vigas: elemento estrutural responsável pela sustentação de lajes. A viga transfere o peso das lajes e dos demais elementos (paredes, portas, etc.) para as colunas.
Aqui no Brasil, madeira é muito comum em estruturas de telhado, geralmente usado em formato de treliça para melhorar seu desempenho. Abaixo, segue um esquema de treliça usado em telhados, onde a linha, o pendural, a diagonal e a empena, feitos com vigas ou pranchas, formam a tesoura do telhado, que nada mais é do que uma treliça. As terças (vigas ou pranchas), caibros e ripas transferem o peso das telhas e sobrecarga para a tesoura: