Estruturas IV Aula 2 introdução ao uso da madeira

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Estruturas IV
Estruturas de Madeiras
MATHEUS HENRIQUE PEREIRA		
Aula 2
Introdução ao uso da madeira
Processo de formação da madeira
A madeira tem um processo de formação que se inicia nas raízes. A partir delas é recolhida a seiva bruta (água + sais minerais) que em movimento ascendente pelo alburno
atinge as folhas. Na presença de luz, calor e absorção de gás carbônico ocorre a fotossíntese havendo a formação da seiva elaborada. Esta em movimento descendente (pela periferia) e horizontal para o centro vai se depositando no lenho, tornando-o consistente como madeira
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Justificativa de uso
Classificação
As árvores
As árvores constituem um grupo de plantas que se subdividem em gimnospermas e angiospermas. 
Gimnospermas = coníferas (madeiras macias). 
Angiospermas = monocotiledôneas e dicotiledôneas (madeiras duras). 
Classificação quanto a sua anatomia
As coníferas são chamadas de madeiras moles, pela sua menor resistência, menor densidade. Têm folhas perenes com formato de escamas ou agulhas; são típicas de regiões de clima frio. Os dois exemplos mais importantes desta categoria de madeira são o Pinho do Paraná e os Pinus. Os elementos anatômicos são os traqueídes e os raios medulares.
Classe de Resistência de algumas coníferas
Classificação quanto a sua anatomia
As dicotiledôneas são chamadas de madeiras duras pela sua maior resistência; têm maior densidade e aclimatam-se melhor em regiões de clima quente. Como exemplo temos praticamente todas as espécies de madeira da região amazônica. Podemos citar mais explicitamente as seguintes espécies: Peroba Rosa, Aroeira, os Eucaliptos (Citriodora, Tereticornis, Robusta, Saligna, Puntacta, etc.), Garapa, Canafístula, Ipê, Maçaranduba, Mogno, Pau Marfim, Faveiro, Angico, Jatobá, Maracatiara, Angelim Vermelho, etc...
Classe de Resistência de algumas dicotiledôneas
Classe de Resistência de algumas dicotiledôneas
Estrutura macroscópica 
Casca= é a proteção externa da árvore, formada por uma camada morta, de espessura variável de acordo com a idade e a espécie. 
Alburno= camada formada por células vivas que conduzem a seiva das raízes para as folhas.
Cerne= com o crescimento, as células vivas do alburno tornam-se inativas e constituem o cerne, de coloração mais escura.
Medula= tecido macio, em torno do qual se verifica o primeiro crescimento da madeira.
Floema= é um tecido complexo constituído por elementos de condução, células de sustentação e células de armazenamento.
Estrutura macroscópica 
As madeiras de Construção devem ser tiradas, preferencialmente, do cerne mais durável. 
A Madeira do alburno é mais higroscópica que a do cerne. 
Estrutura microscópica 
A madeira é constituída, principalmente, por células alongadas com vazios internos, mas apresenta tamanhos e formas variadas, de acordo com a sua função e classificação botânica da árvore. 
A – Cerne (0% de medula)
B – Intermediário
C - Câmbio
Estrutura molecular
É constituída, principalmente, por substâncias orgânicas. 
Principais elementos: 
•Carbono – 50% 
•Oxigênio – 44% 
•Hidrogênio – 6% 
Constituíntes em geral
Celulose= constitui cerca de 50% da madeira (reforça as paredes das fibras). 
Hemiceluloses= constitui de 20 a 25%. 
Lignina=constitui de 20 a 30% (provê rigidez e resistência à compressão). 
Sais minerais= constituem os alimentos do tecido vivo, de 0,2 a 1% (cinzas quando a madeira é queimada). 
Resinas, óleos etc= encontram-se nas cavidades das células, produzindo coloração e cheiro característico da espécie. 
Características Físicas
A madeira é um material anisotrópico, ou seja, possui diferentes propriedades em relação aos diversos planos ou direções perpendiculares entre si. Não há simetria de propriedades em torno de qualquer eixo
Madeira de Lei designa, em sentido mais amplo, no Brasil, as madeiras nativas do Brasil que, por sua qualidade e resistência, principalmente ao ataque de insetos e umidade, são empregadas em construção civil, naval, confecção de móveis de luxo, instrumentos musicais e artigos de decoração. Costuma apresentar aparência com cores marcantes, do bege-amarelado passando pelo amarelo, vermelho a marrom escuro, dependendo da espécie; a superfície costuma ser lisa e lustrosa; além de pouca distinção entre cerne e alburno; assim, as madeiras "brancas", ao contrario das de lei, tem muito alburno, aparência feia e apodrecem facilmente. Dependendo do grau de dureza ou trabalhabilidade, os usos e cada espécie tem destinações preferenciais. Assim, madeiras duras e pesadas servirão para portas de segurança, pisos ou móveis pesados como tampos de grandes mesas, como o Ipê, o Pau-ferro, o Jatobá, o Jacarandá-da-Bahia, o Angelim. Madeiras que não absorvem umidade como o Guanandi para embarcações e construções externas; e madeiras mais macias para mobiliário entalhado, como o Cedro, o Mogno e o Ipê-felpudo. Algumas destas madeiras podem ser usadas para móveis e objetos e marcenaria finos e móveis externos, sendo ao mesmo tempo resistentes à umidade e ataque de insetos, como o Araribá, o Ipê-felpudo, a Imbuia e o Pau-Brasil; outros, devido à composição estrutural, prestam-se para uso como colunas e vigas de telhado, Como a Peroba-rosa.
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Características Físicas
Retração 
As madeiras sofrem retração ou inchamento com a variação da umidade entre 0% e o ponto de saturação das fibras, 30%. 
Dilatação linear 
Coeficiente de dilatação linear das madeiras: 
•Direção longitudinal: 0,3𝑥10−5 a 0,45𝑥10−5 por °C. 
•Direção tangencial ou radial: varia com o peso específico da madeira. 
4,5𝑥10−5°𝐶−1 (madeiras duras) 
8,0𝑥10−5°𝐶−1 (madeiras macias) 
Características Físicas
Deterioração 
Existem diversos organismos que destroem a madeira utilizando-a como alimentação e/ou abrigo, dentre os quais destacam-se os fungos apodrecedores, os insetos xilófagos e os furadores marinhos. 
•Fungos apodrecedores: o apodrecimento da madeira é o processo de decomposição pelo ataque de fungos apodrecedores. 
Existem 5 tipos de fungos: fungos de podridão branca, fungos de podridão parda (rachaduras perpendiculares), fungos de podridão mole (atacam até uma profundidade de 20mm), fungos manchadores e, fungos emboloradores. 
Insetos xilófagos: são chamados de insetos xilófagos, os cupins ou térmitas, as formigas e as brocas. 
Os cupins são insetos que vivem em locais sem luz, e atacam a madeira internamente. 
As formigas atacam escavando as partes apodrecidas e estendendo para outras áreas, mas não se alimentam de madeira. 
As brocas ou carunchos são nomes dados a uma quantidade muito grande de larvas e insetos adultos que atacam madeira verde ou seca. 
•Furadores marinhos: furadores marinhos ou xilófagos marinhos, são os vários tipos de moluscos e crustáceos que vivem em contato com a água do mar. 
Cupim de madeira
Características Físicas
Umidade 
•O grau de umidade (U) é o peso de água contido na madeira expresso como uma porcentagem do peso da madeira seca em estufa Ps.
	
•A umidade está presente nas madeiras de duas formas: água no interior da cavidade das células ocas (fibras); água absorvida nas paredes das fibras. 
•No Brasil e nos EUA, adotam-se 12% como umidade-padrão de referência. 
Defeitos 
Os defeitos nas madeiras podem prejudicar a resistência, o aspecto ou a durabilidade. 
•Nós 
Imperfeição nos pontos dos troncos onde existiam galhos. Nos nós, as fibras longitudinais sofrem desvio de direção, ocasionando redução na resistência à tração. 
Defeitos 
Fendas 
Aberturas nas extremidades da peça, produzidas pela secagem mais rápida da superfície. 
Pode ser evitado mediante a secagem lenta e uniforme. 
Defeitos
Gretas 
Separação entre os anéis anuais, provocada por tensões internas devidas ao crescimento lateral da árvore, ou por ações externas, como flexão devida ao vento. 
Defeitos
Abaulamento 
Encurvamento na direção da largura da peça. 
Arqueadura 
Encurvamento na direção longitudinal, do comprimento da peça. 
DefeitosFibras reversas 
Fibras não paralelas ao eixo da peça. Podem ser provocadas por causas naturais ou por serragem.
Defeitos
Esmoada ou quina morta 
Canto arredondado, formado pela curvatura natural do tronco. 
A quina morta significa elevada proporção de madeira branca (alburno).