Aula Unidade 6 Madeira

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Materiais de Construção I
Profa. M.Sc. Maria Letícia C. L. Beinichis
Curso – Engenharia Civil
Unidade 6 – Materiais Orgânicos
06.01 – Materiais poliméricos
06.02 – Polímeros específicos
06.03 – Madeiras
Conteúdo Programático
Madeira
Curso – Engenharia Civil
Histórico
Uma das pioneiras dentre os materiais de construção, a madeira era
preferida em relação a outro material tão antigo quanto – a pedra, por
estar próxima e disponível ao uso em abundância, além de ser moldável à
necessidade do usuário.
No início utilizava-se a madeira apenas como viga reta e como vedação e
revestimento. Posteriormente, já como estrutura de edificações, em
treliças, especialmente na construção de pontes e grandes coberturas.
Madeira
Histórico
No Brasil, a madeira passou a ser utilizada como elemento estrutural a partir da
primeira metade do século XX, mais precisamente a partir de 1922, em obras como
indústrias, hangares, ginásios de esportes e pontes. Essa última, notadamente, na
região norte, onde temos abundância de matéria prima e grande extensão de rios
e igarapés.
Madeira
Madeira
Vantagens do uso da madeira como material de construção
Madeira
Vantagens do uso da madeira como material de construção
Madeira
Desvantagens do uso da madeira como material de construção
Matéria-prima – Madeira
No corte transversal do tronco de uma árvore é possível ver 3 partes
distintas – medula, lenho e casca. Utiliza-se para fins estruturais a parte
mais dura e resistente do lenho, o cerne. Apesar de ser uma parte mais
mole (por onde corre a seiva da madeira), o branco também é usado
estruturalmente, porém, necessitando de tratamento especial em função
da possibilidade de deterioração.
Madeira
Medula
Cerne
Alburno ou branco
Casca
Lenho = Branco + Cerne
Matéria-prima – Madeira
A estrutura, resistência e peso específico das árvores dependem da
região onde se reproduzem e crescem.
Em regiões tropicais temos árvores mais duras, escuras e pesadas.
Em regiões de clima temperado, mais claras e menos duras e
pesadas que as tropicais. Já em clima frio, as árvores são bem mais
leves, quebradiças e fibrosas, sendo, portanto, menos resistentes.
Madeira
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Propriedades das madeiras
Características da madeira que influenciam em seu uso:
Grau de Umidade – peso de água contida na madeira. Quanto
maior o grau de umidade, menor será sua aplicação estrutural.
A água pode estar livre (capilar) ou impregnada (de adesão).
Densidade – é a massa da madeira. A definição da densidade é
indicador da resistência e durabilidade da madeira, além do peso
próprio da estrutura.
Madeira
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Propriedades das
madeiras
Retração e
inchamento –
modificação nas
dimensões da peça
de madeira em
função da perda
ou ganho de
umidade.
Madeira
Propriedades das madeiras
Dilatação térmica – como a
madeira é formada de fibras que
se dispõem longitudinalmente
ao tronco (ao longo do tronco),
as características nesta direção
diferem da direção normal a
elas. A dilação térmica na
direção perpendicular às fibras
pode chegar a ser 20 vezes maior
que ao da direção paralela à elas.
Madeira
Longitudinal
Transversal
Radial
Propriedades mecânicas
Resistência à compressão
Solicitação paralela às fibras – forças agem
paralelas à direção do comprimento. Grande
resistência
Solicitação normal às fibras – forças agem
normais ao comprimento. Menor resistência,
chegando a ¼ do valor da compressão
paralela.
Solicitações inclinadas – valores
intermediários entre paralela e normal.
Madeira
Propriedades mecânicas
Resistência à tração
Solicitação paralela às fibras – pode ocorrer deslizamento entre as
fibras ou ruptura das paredes. Apresenta baixos valores de deformação
e elevados de resistência.
Solicitação normal às fibras – apresenta baixos valores de resistência.
Deve-se evitar esse tipo de situação em projeto.
Madeira
Propriedades mecânicas
Resistência ao cisalhamento
Plano de ruptura perpendicular à direção das fibras – alta resistência.
Antes de romper, a peça demonstra problemas de resistência à
compressão normal.
Madeira
Propriedades mecânicas
Resistência ao cisalhamento
Madeira
Plano de ruptura paralelo às fibras:
• Quando a direção das tensões é a
mesma das fibras (cisalhamento
horizontal.
• Quando a direção das tensões é
perpendicular à das fibras.
Propriedades mecânicas
Resistência à flexão simples
A ruptura se dá pela formação de minúsculas falhas de compressão
seguidas de enrugamentos de compressão.
Madeira
• Compressão paralela às fibras
• Tração paralela às fibras
• Cisalhamento horizontal
• Compressão normal às fibras (nos
apoios).
Propriedades das madeiras
Madeira
Processamento da madeira
Etapas:
1. Corte da árvore;
2. Retirada da casca e segmentação do tronco em toras de 5 a 6 m;
3. Desdobramento das toras em pranchas;
4. Secagem, por meio artificial (em fornos) ou natural;
5. Corte nos desdobramentos utilizados comercialmente.
Paralelo Radial
Madeira
Classificação das árvores
Madeira
Fatores que influenciam nas características da Madeira
• Espécie da árvore
• Condições de temperatura
• Composição e umidade do solo
• Densidade de povoamento
• Incidência de chuvas
• Fisiologia da árvore
• Anatomia do tecido lenhoso
Madeira
Tipo de madeira
Madeira dura – árvores frondosas, de folhas achatadas e
largas. Ipê, peroba, aroeira, carvalho, as chamadas
madeiras de lei.
Madeira macia – árvores coníferas, de folhas em forma
de agulha. Pinho, pinheiro do paraná, cipreste, sequoia.
Comercialmente as madeiras podem ser:
Primeira qualidade – sem nós e com pouquíssimos
defeitos. Por serem caras, são utilizadas apenas em
situações especiais, como estrutura em madeira.
Segunda qualidade – poucos nós e defeitos. Utilizadas
na construção civil em maior escala.
Terceira qualidade – possuem nós em ambas as faces e
defeitos com maior frequência. Não são recomendadas
para uso estrutural.
Madeira
Madeira certificada – Forest Stewardship Council (FSC)
O FSC é um sistema de certificação florestal. É o único com credibilidade
internacional e congrega empresas e organizações sociais e ambientais ao redor do
mundo com o objetivo de estabelecer princípios para garantir o bom manejo
florestal. O Conselho foi criado em 1994, após a conferencia da ONU sobre
Desenvolvimento Sustentável de 92. A seção brasileira foi formalizada em 2001 –
Conselho Brasileiro de Manejo Florestas, o FSC Brasil.
Madeira
A certificação é um processo
voluntário, em que a empresa
é verificada quanto ao
cumprimento de questões
ambientais, econômicas e
sociais que compõem os
Princípios e Critérios do FSC.
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Madeira certificada – Forest Stewardship Council (FSC)
Processo de Certificação
1. Contato inicial - a operação florestal entra em contato com a certificadora.
2. Avaliação - Consiste em uma análise geral do manejo, da documentação e da
avaliação de campo. O seu objetivo é preparar a operação para receber a
certificação. Nessa fase são realizadas as consultas públicas, quando os grupos
de interesse podem se manifestar.
3. Adequação - Após a avaliação, a operação florestal deve adequar as não
conformidades (quando houver).
4. Certificação da operação - a operação florestal recebe a certificação. Nessa
etapa, a certificadora elabora e disponibiliza um resumo público.
5. Monitoramento anual - Após a certificação é realizado pelo menos um
monitoramento da operação ao ano.
Madeira
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Madeira certificada – Forest Stewardship Council (FSC)
Tipos de Certificados FSC
Madeira
Manejo Florestal (FM) – garante que a florestaé
manejada de forma responsável, de acordo com os
princípios e critérios da certificação FSC. A certificação
de manejo florestal pode ser caracterizada por tipo de
produto: madeireiros, como toras ou pranchas; ou não
madeireiros, como óleos, sementes e castanhas.
Cadeia de Custódia (CoC) – garante a rastreabilidade
desde a produção da matéria-prima que sai das
florestas até chegar ao consumidor final. Aplica-se aos
produtores que processam a matéria prima de
florestas certificadas. As serrarias, os fabricantes,
os designers e as gráficas que desejam utilizar o
selo FSC em seus produtos, precisam obter o
certificado, para garantir a rastreabilidade de toda
a cadeia produtiva.
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Madeira certificada – Forest Stewardship Council (FSC)
Tipos de Certificados FSC
Madeira
Madeira Controlada – tem por objetivo auxiliar as
empresas certificadas a evitarem o uso de madeiras
consideradas inaceitáveis nos seus produtos FSC-
Mistos. Desta forma, as empresas certificadas podem
controlar as suas fontes de madeira não certificada,
excluindo as procedentes de atividades florestais social
e ambientalmente danosas.
As empresas certificadas em cadeia de custódia FSC que misturam madeiras FSC e não 
FSC nos seus produtos, devem demonstrar que a madeira não certificada foi 
controlada, evitando fontes das seguintes categorias listadas abaixo:
• Madeira colhida ilegalmente;
• Madeira colhida de áreas onde houve violação dos direitos civis e tradicionais;
• Madeira colhida de florestas com alto valor de conservação ameaçadas pelas 
atividades de manejo florestal;
• Etc.
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Aspecto
Madeira
Madeira
A madeira pode ser utilizada na construção civil como elemento
transitório (formas de concreto) ou permanente, como painéis de
vedação e estrutura em madeira.
A madeira utilizada pode ser maciça ou industrializada
(compensada, laminada, aglomerada, MDF e OSB).
Madeira
No Brasil, a madeira é utilizada para:
• Estrutura de edificações;
• Execução de coberturas (residenciais,
comerciais, industriais);
• Revestimento de piso, parede e teto;
• Esquadrias – portas e janelas;
• Cimbramentos (ou escoramentos), para
estruturas de concreto armado e
protendido);
• Pontes, viadutos, passarelas para
pedestres;
• Silos verticais e horizontais (função
armazenamento);
• Postes de linhas de transmissão (energia
elétrica, telefonia).
Madeira
Utilização
Madeiras utilizadas na Construção Civil
1. Madeira maciça – utilizada após beneficiamento primário
(desdobramento) ou bruta.
Madeira roliça é a utilizada em forma de tronco, para estacas,
escoramento, postes, pilares, etc.
A madeira falquejada é obtida por meio de cortes com machado nos
troncos.
A madeira serrada é a obtida do desdobramento das toras em pranchas
paralelas ou corte radial. São as vigas, pranchões, tábuas, caibros,
sarrafos, ripas, etc.
Madeira
Madeiras utilizadas na Construção Civil
1. Madeira maciça
Madeira
Madeira roliça 
Madeira falquejada
Madeira serrada
Madeiras utilizadas na Construção Civil
2. Madeira industrializada – Madeira que sofre processo de
beneficiamento antes da sua utilização.
A madeira laminada e formada a partir de lâminas de madeira serrada
coladas. É mais cara que a madeira serrada, porém, permite ser
confeccionada em dimensões maiores e em eixos curvos, aumentando
seu potencial de uso.
Madeira
Madeiras utilizadas na
Construção Civil
2. Madeira industrializada
A madeira compensada é formada por
folhas trançadas que se equilibram,
balanceando o movimento de retração
e dilatação.
É produzida a partir da colagem de
lâminas de madeira de 1,5mm de
espessura, em camadas com filhas
colocadas de maneira alternada.
Podemos ter placas de 4,5 a 25mm,
com larguras de 110x220cm e
160x220cm.
Utilizada em painéis de vedação, piso,
esquadrias e movelaria.
Madeira
Madeiras utilizadas na Construção Civil
2. Madeira industrializada
Madeira compensada
Tipos de madeira compensada mais comuns:
• Laminado – usado para ambientes internos, móveis em geral, cozinhas,
etc. Seu uso é muito amplo mas concentrado em movelaria e
acabamentos. Necessita de de acabamento, como a utilização de
laminados de madeira (imbuia, mogno, cerejeira e outros) e fórmicas;
• Sarrafeado – utilizado na construção civil como tapumes, portas e
também para palcos (vedação vertical);
• Naval – é a subcategoria que tem maior resistência mecânica, além de
boa impermeabilidade à água, às intempéries, às chamas, sendo muito
utilizada em ambientes externos e também em embarcações, indústria
ferroviária (vagões) e rodoviária (ônibus e carrocerias de caminhões).
Madeira
Madeira
Madeiras utilizadas na Construção Civil
2. Madeira industrializada
A madeira aglomerada é formada a partir da colagem de fragmentos de
madeira com uma mistura de cimento Portland, resinas e gesso.
Possui baixa resistência mecânica, com uso mais restrito à movelaria.
Madeira
Madeiras utilizadas na Construção Civil
2. Madeira industrializada
O MDF – Medium Density Fiber, ou madeira de média densidade, é
produzida a partir de fibras e madeira aglomerada, unidas e prensadas por
uma resina à base de urei-formaldeído, que veda os vazios do aglomerado
e lhe confere maior durabilidade e resistência à pequenos esforços.
Utilizada como painéis de
vedação, piso e movelaria.
Madeira
Madeiras utilizadas na Construção Civil
2. Madeira industrializada
O OSB – Oriented Strand Board, semelhante à
madeira aglomerada, é obtida pelo
alinhamento em escamas de tiras de madeira,
dispostas em três camadas prensadas com
resina sintética.
Possui diferentes padrões de resistência e
utilização:
• OSB 2 – Utilizado para ambientes secos
• OSB 3 – Utilizado para ambientes úmidos
• OSB 4 – Utilizado para ambientes
submetidos à umidade constante
Estrutura em aço e madeira – Steel Framing: 
http://www.youtube.com/watch?v=2SQLOROXIO4
Madeira
Tipo de madeira conforme uso na Construção Civil.
Madeira
Tipo de madeira conforme uso na Construção Civil.
Madeira
Tipo de madeira conforme uso na Construção Civil.
Madeira
Tipo de madeira conforme uso na Construção Civil.
Madeira
Tipo de madeira conforme uso na Construção Civil.
Madeira
Tipo de madeira conforme uso na Construção Civil.
Madeira
Tipo de madeira conforme uso na Construção Civil.
Madeira
Outros tipos de madeira com uso também difundido no mercado
Utilização conforme local de aplicação
Forro
Também conhecidos como lambri ou
lambril, esse tipo de forro é de fácil
aplicação e barato, porém, necessita que
o material utilizado, a madeira, tenha
tratamento prévio contra fungos, mofo e
cupim, para garantir sua durabilidade.
Normalmente constituído de madeira
serrada ou compensada
Instalação de forro de madeira – Lambri: 
http://www.youtube.com/watch?v=KgI5
9BSEywM
Madeira
Madeira
Utilização conforme local de aplicação
Piso
Também denominado pisos de materiais
lenhosos, podem ser de madeira
propriamente dita ou ainda cortiça.
Os tipos mais comuns são:
a. Assoalhos de tábua corrida
b. Tabeiras
c. Tacos
d. Placas de cortiça
Madeira
Utilização conforme local de aplicação
Piso
O processo de instalação do revestimento de piso em madeira sobre o
contrapiso pode ser colado, pregado ou flutuante.
Colado – a peça é colocada diretamente sobre base
onde se aplicou cola a base de água ou resina
sintética. Deve-se prever junta de 1,5mm a cada
metro de aplicação. Quando colado com argamassa,
no verso da madeira deve ser aplicado asfalto
derretido e pedrisco.
Exemplos de padrão de assentamento:Tipo espinha Tipo tijolo
http://www.youtube.co
m/watch?v=FvE48XX_6
qY
Madeira
Utilização conforme local de aplicação
Piso
Pregado – as peças são dispostas sobre
ripado de madeira e este fixado sobre o
piso por meio de parafusos ou buchas.
Esse tipo de assentamento permite a
instalação de isolamento acústico (lã
mineral, de vidro, espuma de polietileno,
etc)
As peças podem
também se
assentadas por meio
de encaixe prévio, do
tipo macho-fêmea.
Madeira
Utilização conforme local de aplicação
Piso
Flutuante – são peças de madeira de base em MDF, que se encaixam e são
coladas à base por meio de cola específica, com ou sem base de manta de
polietileno expandido.
http://www.youtube.com/watch?v=x21n2NegC5A
Dependendo do tipo de piso de madeira, pode ser necessária a realização
de acabamento final como envernizamento em camadas e polimento.
O processo de envernizamento confere ao piso de madeira uma película
impermeável, que não exige muita manutenção, aumentando o efeito
estético e a durabilidade do piso.
Madeira
Madeira
Utilização conforme local de aplicação
Esquadrias - Portas
Para a entrada das unidades residenciais ou comerciais, recomenda-se
portas maciças, por sua maior resistência ao sol e intempéries. Podem
ser encontradas em diversos tipos de madeira como cedro, imbuia,
angelim, etc., e de vários tipos – fixa, articulada, pivotante, etc.
Madeira
Utilização conforme local de aplicação
Esquadrias - Portas
Para portas internas pode-se utilizar as portas semi-ocas , porta Paraná
e tipo ficha
Madeira
Utilização conforme local de aplicação
Esquadrias - Janelas
De correr
Veneziana Guilhotina
Basculante Maxim-Ar
Patologias
As principais patologias relacionadas à madeira vem do seu processo de
beneficiamento (corte e secagem) e da origem, ou seja, a própria árvore.
Abaulamento – curvatura na direção transversal da peça provocada por
secagem inadequada.
Arqueadura – curvatura na direção longitudinal da peça, também
provocada por secagem inadequada.
Deterioração por fungos e/ou insetos – a presença de fungos e/ou insetos
altera a coloração e a integridade das peças em madeira.
Madeira
Patologias
Uma das patologias mais fáceis de se encontrar em
produtos de madeira maciça são os denominados
defeitos da madeira. Eles também podem vir do processo
de crescimento ou do seu beneficiamento. Os defeitos
são importantes pois, podem provocar alteração na
resistência das peças ou gerar aspectos estéticos
desagradáveis.
Nós – é um desvio nas fibras, ou seja, área do tronco onde
deveria haver um galho. Onde existem nós a resistência
da peça aos esforços de tração fica enfraquecida.
Fenda – são aberturas nas pontas das peças resultado da
secagem mais rápida da superfície em relação à parte
mais interna da peça ou má conservação da peça.
Greta – descolamento dos anéis de crescimento da peça,
em função de secagem inapropriada ou ação da natureza.
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