Origem e Classificação da madeira para Engenharia

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Estrutura de Madeira – 1º Estágio
ORIGEM DA MADEIRA
Produzido a partir do tecido formado pelas plantas lenhosas com funções de sustentação mecânica.
Material naturalmente resistente e relativamente leve.
IMPORTANCIA E APLICAÇÃO DO MATERIAL NA ENGENHARIA CIVIL
CASCA – proteção externa da árvore, formada por uma camada morta, de espessura variável com a idade e as espécies, e uma fina camada interna, de tecido vivo e macio, que conduz o alimento preparado nas folhas para as partes de crescimento;
ALBURNO OU BRANCO – camada formada por célular vivas que conduzem a seiva das raízes para as folhas;
CERNE OU DURÂMEN – com crescimento, as células vivas do alburno tornam-se inativas e constituem o cerne, passando a ter apenas função de sustentar o tronco;
MEDULA – tecido macio, em torno do qual se verifica o primeiro crescimento da madeira, nos ramos novos.
CLASSIFICAÇÃO DAS MADEIRAS
MADEIRAS DURAS OU DE LEI – crescimento lento, como peroba, ipê, aroeira, carvalho.; as madeiras duras de melhor qualidade são chamadas de madeiras de lei;
Crescimento lento
Folhas achatadas e largas
Chamadas madeiras de lei
Tem maior resistência mecânica que as madeiras macias. 
Peroba, ipê, carvalho, massaranduba.
MADEIRAS MACIAS provenientes em geral das árvores coníferas ( da classe Gimnosperma), de crescimento rápido, como pinheiro-do-paraná e pinheiro-bravo, ou pinheirinho, pinheiros europeus.
Folhas em forma de agulhas ou escama
Crescimento rápido
Pinheiros .
PRODUTOS DA MADEIRA
MADEIRA MACIÇA
Roliça
Falquejada
Serrada
MADEIRAS INDUSTRIALIZADAS
Compensada
Laminada e colada
Recomposta
PROPRIEDADES DA MADEIRA
ANISIOTROPIA - Anisotropia é a característica que uma substância possui em que certa propriedade física, onde pode variar de acordo com a direção. A madeira é um exemplo de material anisotrópico com as suas propriedades mecânicas a dependerem da disposição das suas fibras.
UMIDADE - O teor de umidade da madeira tem uma grande importância, pois influencia nas demais propriedades desse material. A umidade considerada normal para a madeira é de 15%, quando ela atinge a estabilidade com a umidade do ar.
RETRAÇAO - A retratilidade é a perda de volume provocada pela redução da umidade da madeira. 
DILATAÇÃO  - A dilatação térmica que a madeira experimenta é alterada pela retratilidade contrária, devido à perda de umidade que acompanha o aumento da temperatura.
DETERIORAÇÃO - A deterioração da madeira pode ocorrer devido à ação de agentes físicos, químicos e biológicos.
MADEIRAS TRANSFORMADAS
MADEIRA LAMINADA 
MADEIRA RECONSTITUÍDA 
MADEIRA AGLOMERADA 
MADEIRA COMPENSADA 
MADEIRAS MACIÇAS
CARACTERÍSTICAS DAS MADEIRAS
COR
CHEIRO
GRÃ – Está relacionada com a orientação das fibras em relação ao eixo longitudinal da árvore. 
TEXTURA
BRILHO
DESENHO
1. Cor : A variação da cor natural da madeira é devida à impregnação de diversas substâncias nas células e nas paredes celulares. A cor altera-se com o teor de umidade, normalmente escurecendo quando exposta ao ar, quando exposta ao sol, quando em contato com determinados metais ou quando atacada por certos fungos e bactérias. A cor das madeiras pode ser modificada artificialmente por meio de tinturas e descolorações.
2. Cheiro: O odor típico que algumas madeiras apresentam deve-se à presença de certas substâncias voláteis que se concentram principalmente no cerne. 
3. Gosto: O gosto se origina das mesmas substâncias que dão cheiro às madeiras.
4. Grã: O termo grã refere-se à orientação dos elementos verticais constituintes do lenho em relação ao eixo da árvore. Em decorrência do processo de crescimento, sob as mais diversas influências, há uma grande variação natural do arranjo e direção dos tecidos axiais, originando vários tipos grãs.
PRINCIPAIS TIPOS DE MADEIRA
Andiroba
Aroeira
Angelim
Cedro
Cerejeira
Imbuia
Jatobá
Maçaranduba
Mogno
CLASSIFICAÇÃO QUANDO A DURABILIDADE
ALTA DURABILIDADE – Ex: Ipê, acapu
MÉDIA DURABILIDADE – Jatobá, peroba de campos
MICROESTRUTURA
COMPOSIÇÃO QUÍMICA:
Carbono 50%
Oxigênio 44%
Hidrogênio 6%
COMPOSIÇÃO ORGÂNICA:
Celulose 50%
CÉLULAS VEGETAIS – são os elementos do tecido vegetal que desempenham os papeis de:
Resistência 
Condução dos sucos vitais
Armazenamento de reservas nutritivas
Podem ser de diversos tamanhos e formas
São firmemente fixadas umas às outras
A maioria das células vegetais é consideravelmente longa com extremidades pontiagudas
MACROESTRUTURA
CASCA: protege a arvore dos agentes externos
Câmbio: invisível a olho nu, responsável pelo crescimento diametral do vegetal
RAIOS MEDULARES: são desenvolvimentos transversais radiais de células cuja função principal é o transporte e armazenamento de nutrientes.
MEDULA: Miolo central, mole, de tecido esponjoso e cor escura. Não tem resistência mecânica nem durabilidade.
ALBURNO: Formado por células vivas, que tem função de resistir, é bem menos durável que o cerne.
CERNE: Formado por células mortas. Tem como função resistir aos esforços externos que solicitam a arvore. 
PROCESSO DE PRODUÇÃO E BENEFICIAMENTO
Abate
Toragem 
Falquejamento
Corte e desdobro
Secagem 
Preservação
PRODUÇÃO: ETAPAS
CORTE: desse ser realizado em épocas apropriadas, geralmente no inverno. A época influi sobre a resistência da madeira, mas pode ser importante para sua durabilidade. Madeiras de arvores abatidas durante o inverno secam lentamente sem rachar.
FERRAMENTAS UTILIZADAS:
Machados
Serras manuais
Serras elétricas
TORAGEM: a arvore abatida e desgalhada é traçada em toras de 5 a 6 metros para facilitar o transporte.
FALQUEJO: antes da operação seguinte, as toras podem ser falqueadas, ou seja, são retiradas quatro costaneiras, ficando a seção grosseiramente retangular
DESDOBRO: operação final na obtenção de madeira bruta.
BENEFICIAMENTO: as peças após o desdobro são serradas novamente.
TIPOS DE SECAGEM
NATURAL: permite secar a madeira sobrepondo as peças umas sobre as outras de moto a permitir um arejamento uniforme. A secagem natural permite secar a madeira até uma umidade mínima de 12%. Abaixo de 20% de umidade a madeira resiste a putrefação.
ARTIFICIAL: feita através de estufas próprias, permite aumentar a velocidade da secagem da madeira ao mesmo tempo que a protege dos fungos e insetos. Torna a madeira menos flexível e escurece o seu tom.
DEFEITOS DA MADEIRA
Defeitos de cresimento
Defeitos de secagem
Defeitos de produção
Defeitos de alteração
NÓS – imperfeição da madeira nos pontos dos troncos ontem existiam galhos. Os nós soltos podem cair durante o corte com a serra, produzindo orifícios na madeira. Nos nós, as fibras longitudinais sofrem desvio de direção, ocasionalmente redução na resistência a tração.
FENDAS – aberturas nas extremidades das peças, produzidas pela secagem mais rápida da superfície. Atravessa os canais de crescimento. O aparecimento de fendas pode ser evitado mediante a secagem lenta e uniforme da madeira.
GRETAS OU VENTAS – separação entre os anéis anuais, provocada por tensões internas devidas ao crescimento lateral da arvore, ou por ações externas, como flexão devido ao vento.
ABAULAMENTO – encurvamento na direção da largura da peça
ARQUEAMENTO – encurvamento na direção longitudinal, isto é, do comprimento da peça.
Fibras reversas – fibras não paralelas ao eixo da peça. 
ESMOADA OU QUINA MORTA – canto arredondado, formado pela curvatura natural do tronco. A quina morta significa elevada proporção de madeira branca, alburno. 
AGENTES DESTRUIDORES
Microorganismos, fungos e bactérias