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RESUMO - Propriedades Físicas e Mecânicas da Madeira

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1 
CAPÍTULO 1 – PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS DA MADEIRA 
 
1. Propriedades Físicas 
 
1.1. Anisotropia da Madeira 
� Direções tangencial e radial → a diferença não tem importância 
� Na prática → diferenciação entre as propriedades na direção das fibras principais 
(direção longitudinal) e direção perpendicular às fibras 
 
1.2. Umidade 
� Teor de umidade (U): 100(%) ×
−
=
s
si
P
PP
U 
Sendo: Pi → massa inicial 
 Ps → massa seca em estufa 
 
� A umidade está presente de duas formas: 
o Água no interior da cavidade das células ocas (água livre) 
o Água absorvida nas paredes das fibras 
 
� Ponto de saturação das fibras: aproximadamente 30% (madeira meio seca) 
� Ponto de equilíbrio higroscópico com o meio-ambiente: varia para cada região (entre 
10% e 20%) 
� Umidade-padrão de referência: 12% 
 
 
1.3. Retração e Inchamento 
� Variação da umidade entre 0 e 30% (ponto de saturação das fibras) → a madeira sofre 
retração ou inchamento de modo linear 
� Índice de retração: 
o Direção tangencial: entre 5% e 10% 
o Direção radial: metade da direção tangencial 
o Direção longitudinal: insignificante (entre 0,1% e 0,3%) 
 
1.4. Dilatação Linear (calor) 
� O coeficiente de dilatação linear da madeira é igual a 1/3 do aço. 
� Não é uma propriedade relevante. 
 
 
2. Propriedades Mecânicas 
 
São obtidas a partir de corpos-de-prova padronizados, isentos de defeitos, de acordo com o anexo B 
da NBR 7190 (1997) – Projeto de Estruturas de Madeira. 
 
2.1. Propriedades a serem determinadas 
 
� Densidade Básica (ρbas) → razão entre a massa seca e o volume saturado 
� Densidade Aparente (ρaparente) → razão entre a massa e volume a 12% de umidade 
� Resistência à compressão paralela às fibras (fc): 
A
N
f uc = 
 
� Módulo de Elasticidade na compressão paralela às fibras (Ec) → é dado pela 
inclinação do trecho linear do diagrama com base nos valores de tensão e deformação 
correspondentes a 10% e 50%. 
 2 
 
 
� Resistência à compressão normal às fibras (fcn) e Módulo de Elasticidade na 
compressão normal às fibras (Ecn) 
� Resistência à tração paralela às fibras (ft) e normal às fibras (ftn) 
� Resistência ao cisalhamento paralelo às fibras (fv): 
A
F
f uv = , sendo A a área cisalhada 
� Resistência ao embutimento (fe) → pressão de apoio em ligações com conectores 
� Resistência à flexão (fM): 2.
6
hb
M
W
M
f UUM == (ensaio a três pontos) 
� Módulo de Elasticidade à flexão: 
( )
3
2
%10%50
.
.
hb
lMM
EM δ∆
−
= 
 
 
→ Fator de correção das propriedades: 
� Para resistência: ( )


 −+= 12.
100
3
1.12 Uff U 
 
� Para Módulo de Elasticidade: ( )


 −+= 12.
100
2
1.12 UEE U 
 
→ Variação estatística: ( )δσ 645,11645,1 −=−= mmk fff 
o Sendo: δ → coeficiente de variação: 
mf
σ
δ = 
o σ → desvio-padrão 
 
 
 
o Em suma, considera-se que: 70,0/ =mk ff 
 3 
Obs.: ( ) ( ) mmmk ffff .70,0296,01.18,0645,11. ≅−≅×−≅ (considerando CV = 18%) 
 
2.2. Correlação entre as Propriedades 
 
� Módulo de Elasticidade: CM EE .85,0= p/ coníferas 
 
CM EE .90,0= p/ dicotiledôneas 
 
 
 
 
 
 
2.3. Variação das Propriedades 
 
� Posição da peça na árvore → a resistência é maior na base da árvore 
� Tipo e quantidade de defeitos → ex. nós, fibras reversas, etc (ver tabela 3.3) 
� Umidade → varia as propriedades até o ponto de saturação das fibras (30%); acima 
deste ponto, mantêm-se constante. (ver figura 3.10) 
� Tempo de duração da carga (ver fig. 3.11) 
 
 
 4

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