Usos da madeira na construção civil

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Estruturas de Madeira
E-mail: jose.assis@anhanguera.com 	fernando.sa72@aedu.com
Prof. J.C.Assis/Fernando Sá
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PLANO DE ENSINO E APRENDIZAGEM
AVALIAÇÃO
1º BIMESTRE
2º BIMESTRE
Avaliação:8 Pontos
Avaliação:8 Pontos
Atividades /ATPS: 2 Pontos
Atividades /ATPS: 2 Pontos
Peso:4 – Basta multiplicar 0,4
Peso: 6 – Basta multiplicar 0,6
LIVRO-TEXTO
CALIL JUNIOR, Carlito. Dimensionamento de elementos estruturais de madeira. 1ª ed. Barueri: Manole, 2003.
Walter Pfeil & Michéle Pfeil - Estruturas De Madeira
PLANO
DE
ENSINO
E
APRENDIZAGEM
NORMAS DE CONFECÇÃO DE TRABALHOS
Usos da madeira na construção civil
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A madeira é, provavelmente, o material de construção mais antigo dada a sua disponibilidade na natureza e sua relativa facilidade de manuseio.
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Comparada a outros materiais de construção convencionais mais utilizados atualmente, a madeira apresenta uma excelente relação resistência/peso, como vemos na tabela.
t/m3 = Tonelada por metro cúbico
Mpa = Megapascal
A madeira possui ainda outras características favoráveis ao uso em construção, tais como facilidade de fabricação de diversos produtos industrializados e bom isolamento térmico.
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Por outro lado, a madeira está sujeita à degradação biológica por ataque de fungos, brocas etc... E também à ação do fogo.
Além disso, por ser um material natural apresenta inúmeros defeitos, como nós e fendas que interferem em suas propriedades mecânicas.
Entretanto, estes aspectos desfavoráveis são facilmente superados com o uso de produtos industriais de madeira convenientemente tratados, em sistemas estruturais adequados, resultando em estruturas duráveis e com características estéticas agradáveis.
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Na construção civil, a madeira é utilizada de diversas formas:
Em usos temporários, como: fôrmas para concreto, andaimes e escoramentos. 
De forma definitiva, é utilizada nas estruturas de cobertura, nas esquadrias (portas e janelas), nos forros e nos pisos.
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Para se avaliar comparativamente esses usos é apresentado na tabela abaixo o consumo de madeira serrada amazônica pela construção civil, no estado de São Paulo, em 2001.
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Nessa tabela observa-se que o uso em estruturas de cobertura representa metade da madeira consumida no estado de São Paulo.
Neste uso, são empregadas peças simplesmente serradas como:
* Vigas, 
* Caibros, 
* Pranchas
* Tábuas. 
Tais produtos são comercializados em lojas especializadas, conhecidas como depósitos de madeira, e destinam-se principalmente à construção horizontal, ou seja, casas e pequenas edificações (Sobral et al., 2002).
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Na mesma tabela pode ser visto que a madeira usada em andaimes e fôrmas para concreto representa 33% da madeira consumida no estado de São Paulo. 
Neste tipo de uso, a construção verticalizada é a principal demandante, com aproximadamente 485 mil metros cúbicos anuais. 
Este valor representa 80% da madeira consumida nesse segmento da construção civil (Sobral et al., 2002).
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O quadro completa-se com a madeira utilizada em forros, pisos e esquadrias, partes da obra em que a madeira sofre forte concorrência de outros materiais, e em casas pré-fabricadas.
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Para atender a esses usos na construção civil os principais centros demandantes de madeira serrada, localizados nas Regiões Sul e Sudeste, se abasteceram durante décadas com:
 
O pinho-do-paraná (Araucaria angustifolia)
A peroba-rosa (Aspidosperma polyneuron), explorados nas florestas nativas dessas regiões.
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Com a exaustão dessas florestas, o suprimento de madeiras nativas passou a ser realizado, em parte, a partir de países limítrofes, como o Paraguai, porém de forma mais significativa a partir da Região Amazônica. 
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As madeiras de pinus (Pinus spp.) e eucalipto (Eucalyptus spp.), geradas nos reflorestamentos implantados nas Regiões Sul e Sudeste, também passaram a suprir a construção habitacional.
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Tais mudanças têm provocado a substituição do pinho-do-paraná e da peroba-rosa por outras madeiras desconhecidas dos usuários, às vezes inadequadas ao uso pretendido.
A implantação de medidas visando o uso racional e sustentado do material madeira deve considerer:
A minoração dos impactos ambientais da exploração florestal centrada em poucos tipos de madeira.
Medidas para diminuição de geração de resíduos e reciclagem dos mesmos, até a ampliação do ciclo de vida do material pela escolha correta do tipo de madeira e pelos procedimentos do seu condicionamento (secagem e preservação)
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Para atingir os objetivos deste trabalho os usos da madeira foram agrupados como segue:
Construção civil pesada externa
Engloba as peças de madeira serrada usadas para: 
Estacas marítimas, trapiches, pontes, postes, cruzetas, estacas, escoras e dormentes ferroviários, estruturas pesadas, torres de observação, vigamentos, tendo como referência
a madeira de angico-preto (Anadenanthera macrocarpa).
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Construção civil pesada interna
Engloba as peças de madeira serrada na forma de vigas, caibros, pranchas e tábuas utilizadas em estruturas de cobertura, onde tradicionalmente era empregada a madeira de peroba-rosa (Aspidosperma polyneuron).
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Construção civil leve externa e leve interna.
Reúne as peças de madeira serrada na forma de tábuas e pontaletes empregados em usos temporários (andaimes, escoramento e fôrmas para concreto) e as ripas e caibros utilizados em partes secundárias de estruturas de cobertura.
A madeira de pinho-do-paraná foi a mais utilizada, durante décadas, neste grupo.
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Construção civil leve interna decorativa.
Abrange as peças de madeira serrada e beneficiada, como forros, painéis, lambris e guarnições, onde a madeira apresenta cor e desenhos considerados decorativos.
Os Lambris são peças que possuem macho e fêmea para se encaixarem fazendo o revestimento de paredes internas, forros, biombo e outros.
A guarnição madeira é um conjunto de peças de madeira que serve tanto para dar acabamento entre o batente e alvenaria da parede
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Construção civil leve em esquadrias.
Abrange as peças de madeira serrada e beneficiada, como portas, venezianas, caixilhos. A referência é a madeira de pinho-do-paraná.
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Construção civil assoalhos domésticos.
Compreende os diversos tipos de peças de madeira serrada e beneficiada (tábuas corridas, tacos, tacões e parquetes).
Parquete. Piso feito com tacos de madeira que formam figuras e/ou diversos desenhos
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PROPRIEDADES FÍSICAS DA MADEIRA 
Conhecer as propriedades físicas da madeira é de grande importância porque estas propriedades podem influenciar significativamente no desempenho e resistência da madeira utilizada estruturalmente.
Entre as características físicas da madeira, cujo conhecimento é importante para sua utilização como material de construção, destacam-se: 
Umidade; 
Densidade; 
Retratibilidade; 
Resistência ao fogo;
Durabilidade natural; 
Resistência química. 
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PROPRIEDADES FÍSICAS DA MADEIRA 
Outro fator a ser considerado na utilização da madeira é o fato de se tratar de um material ortotrópico, ou seja, com comportamentos diferentes em relação à direção de crescimento das fibras.
 Devido à orientação das fibras da madeira e à sua forma de crescimento, as propriedades variam de acordo com três eixos perpendiculares entre si: longitudinal, radial e tangencial
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TEOR DE UMIDADE
Após a extração de uma árvore, sua seiva permanece no material em três estados:
Água de constituição – impossível de ser retirada;
Água de impregnação – entre as fibras e células lenhosas – saída causa retração;
Água Livre – presente nos vasos capilares – saída não causa retração.
Água de constituição
Parte da constituição química da madeira, só sendo eliminada pela destruição desta
Nomenclatura
Umidade
Madeira verde
U > 30%
Madeirasemi-seca
U > 23%
Madeira comercialmente seca
18% < U < 23%
Madeira seca ao ar
13% < U < 18%
Madeira dessecada
0% < U < 13%
Madeira seca
U = 0%
Madeira dessecada
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TEOR DE UMIDADE
A umidade da madeira é determinada pela expressão
Para as madeiras brasileiras esta umidade encontra-se em torno de 25%.
A perda de umidade é acompanhada pela retração (redução das dimensões) e aumento da resistência, por isso a secagem deve ser executada com cuidado para se evitarem problemas na madeira.
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TEOR DE UMIDADE
Classes de Umidade – NBR 7190
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TEOR DE UMIDADE
A perda de umidade é acompanhada pela retração (redução das dimensões) e aumento da resistência, por isso a secagem deve ser executada com cuidado para se evitarem problemas na madeira.
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TEOR DE UMIDADE
Para fins de aplicação estrutural da madeira e para classificação de espécies, a norma brasileira específica a umidade de 12% como de referência para a realização de ensaios e valores de resistência nos cálculos.
É importante destacar ainda que a umidade apresenta grande influência na densidade da madeira.
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TEOR DE UMIDADE
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DENSIDADE
Pode ser entendida como índice de compacidade das fibras de madeira;
Indica maior ou menor quantidade de fibras por unidade de volume aparente;
Varia com a umidade e posição do lenho;
Depende da espécie e o teor de umidade
Compacidade: índice utilizado para determinar o grau de compactação de um material
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DENSIDADE
Classificação IPT(Instituto de Pesquisas Tecnológicas) – Madeiras Nativas
Madeiras leves – até 500 kg/m³;
Madeiras médias – 501 até 700 kg/m³;
Madeiras pesadas – maior 700 kg/m³.
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DENSIDADE
A norma brasileira apresenta duas definições de densidade a serem utilizadas em estruturas de madeira: 
Densidade básica;
Densidade aparente.
A densidade básica da madeira é definida como a massa específica convencional obtida pelo quociente da massa seca pelo volume saturado.
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DENSIDADE
A norma brasileira apresenta duas definições de densidade a serem utilizadas em estruturas de madeira: 
Densidade básica;
Densidade aparente.
A densidade aparente é determinada para uma umidade padrão de referência de
12%, pode ser utilizada para classificação da madeira e nos cálculos de estruturas.
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RETRATIBILIDADE
A retratibilidade é definida como sendo a redução das dimensões em uma peça de
madeira pelo processo de secagem, devido a saída da água de impregnação.
Capacidade de sofrer alterações de volume e dimensões;
Teor umidade varia entre o saturado ao ar e ao seco em estufa;
A retração ocorre em porcentagens diferentes nas direções tangencial, radial e longitudinal
Características
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RETRATIBILIDADE
A retração longitudinal ocorre com valores de 0,5% de variação dimensional.
A retração tangencial ocorre em valores de até 10% de variação dimensional, podendo causar problemas de torção nas peças de madeira. 
A retração radial ocorre com valores da ordem de 6% da variação dimensional, podendo causar problema de rachaduras nas peças de madeira.
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RETRATIBILIDADE
Precauções para evitar a retrabilidade:
Empregar peças de madeira com teores de umidade compatíveis com o meio ambiente;
Emprego de desdobro adequado;
Impregnação com óleos e resinas impermeabilizantes.
Operação final na produção de peças;
Realizados em serrarias;
Obtenção de pranchões, pranchas;
Espessura de 7,0 cm e largura > 20,0cm;
Desdobro normal – paralelo aos anéis;
Desdobro radial – normal aos anéis;
Produz madeira de melhor qualidade;
Menores contrações de largura na secagem;
Superfície homogênea e resistência mais uniforme.
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RESISTÊNCIA DA MADEIRA AO FOGO
Erroneamente, a madeira é considerada um material de baixa resistência ao fogo.
Isto se deve, principalmente, à falta de conhecimento das suas propriedades de resistência quando submetida a altas temperaturas e quando exposta à chama, pois, sendo bem dimensionada ela apresenta resistência ao fogo superior à de outros materiais estruturais.
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RESISTÊNCIA DA MADEIRA AO FOGO
Uma peça de madeira exposta ao fogo torna-se um combustível para a
propagação das chamas, porém, após alguns minutos, uma camada mais externa da madeira se carboniza tornando-se um isolante térmico, que retém o calor, auxiliando, assim, na contenção do incêndio, evitando que toda a peça seja destruída.
Ao contrário, por exemplo, de uma estrutura metálica que é de reação não inflamável, mas que perde a sua resistência mecânica rapidamente (cerca de 10 minutos) quando em presença de temperaturas elevadas, ou seja, acima de 500°C.
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RESISTÊNCIA DA MADEIRA AO FOGO
As coníferas são um grupo de árvores e arbustos que produzem cones, os quais contêm suas sementes. A maioria das coníferas é sempre-verde, ou seja, tem folhas o ano inteiro. Em geral, suas folhas muito finas são chamadas de agulhas. Há mais de 550 tipos de coníferas, sendo os mais conhecidos os cedros, ciprestes, abetos, zimbros, lariços, pinheiros, sequoias e teixos. As mais altas, pesadas e antigas matérias vivas da Terra são coníferas. 
Isto tem levado o corpo de bombeiros de muitos países a preferirem as construções com estruturas de madeira, devido o seu comportamento perfeitamente previsível quando da ação de um incêndio, ou seja, algumas normas preveem uma propagação do fogo, em madeiras do tipo coníferas, da ordem de 0,7 mm/min.(1h – 60min – queimará 42mm (4,2 cm)
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RESISTÊNCIA DA MADEIRA AO FOGO
Com isso, sabe-se que mesmo que a madeira venha a ser queimada em 2 cm, por exemplo, o núcleo restante é suficiente para continuar resistindo mecanicamente o tempo que se quiser
A Figura ao lado apresenta os perfis metálicos retorcidos devido à perda de resistência sob alta temperatura, apoiados sobre uma viga de madeira que, apesar de carbonizada, ainda possui resistência.
ESTRUTURAS GRANDIOSAS FEITAS EM MADEIRA
- Metropol Parasol – Espanha;
- Tamedia Office Building - Suíça.
Metropol Parasol, uma das maiores estruturas de madeira do mundo
Estrutura é feita toda de peças de madeiras cobertas por uma fina camada de poliuretano
Tem 150m de comprimento por 75m de largura e 28m de altura.
Sua construção terminou em abril de 2011.
O edifício é formado por peças de madeira encaixadas umas nas outras. As peças deixam um espaço livre para a passagem do sol.
 Metropol Parasol, projeto de revitalização de uma das principais praças da cidade de Sevilha, a Plaza de La Encarnación. O projeto, do escritório alemão J. Mayer H. Architects, é considerado uma das maiores estruturas de madeira do mundo.
Construção demorou aproximadamente 6 anos
A estrutura consiste em seis guarda-sóis com a forma de cogumelos, de grandes dimensões, cujo desenho se inspira nas abóbadas da catedral de Sevilha e dos ficus da praça Cristo de Burgos, próxima do local.
Inicialmente, o terreno seria transformado em um estacionamento, mas após descobertas arqueológicas no local, a prefeitura de Sevilha decidiu transformar o local em um centro cultural. 
Esta organizado em quatro pisos. O piso subterrâneo contém o Antiquarium, onde há vestígios arqueológicos romanos e árabes em exibição. O piso 1, térreo, é o mercado central. Os pisos 2 e 3 são terraços panorâmicos, havendo num deles um restaurante, com excelentes vistas sobre o centro de Sevilha.
Sendo uma cidade histórica com muitos edifícios medievais, a prefeitura espera que o Parasol sirva como um ícone, interligando de forma futurista os locais históricos com os sítios arqueológicos, atraindo turistas e incentivando o comércio local.
O projeto com este ousado formato irregular e orgânico, é feito todo em madeira, levantando-se de vigas de concreto posicionadas fora da área de interesse arqueológico. Em seu interior, um museu, galerias, lojas e restaurantes e uma praça elevada.
CURIOSIDADES
O Metropol Parasol é popularmente conhecido como Las Setas de La Encarnación (“Os cogumelos da Encarnación”),
porque a combinação de seus pilares com a estrutura da construção lembram a forma de cogumelos.
É a maior estrutura de madeira do mundo, a qual é suportado por seis colunas de concreto, nas quais há elevadores de acesso aos pisos superiores.
Na construção foram utilizados cerca de 3.000 m³ de madeira laminada, fixadas com suportes de aço e coladas com adesivo de alto desempenho.
Tamedia Office Building - Zurique, Suíça 
O projeto para a sede da empresa de mídia suíça Tamedia está situado no coração da cidade de Zurique.
As partes do edifício são semelhantes aos ossos do esqueleto humano, alargada nas extremidades, mais magro no meio.
Todas as peças em madeira
Do ponto de vista arquitetônico uma das principais características do projeto é de fato a proposição de um sistema estrutural principal inteiramente em madeira, e o seu caráter inovador do ponto de vista técnico e ambiental, é a aparência única, o edifício é totalmente envidraçado e foi dada uma atenção especial para conseguir um baixo nível de transmissão de energia (regulamento suíço).
O edifício da Tamedia tem em sua estrutura, a moldura em madeira, juntamente com vidro, aço e concreto, criando um espaço de interior esteticamente agradável.
Superfície do telhado
PRÉDIO DE 7 ANDARES FEITO DE MADEIRA 
A construção não usou qualquer cola ou reforço de metal, é sem parafusos, pregos ou qualquer outro adesivo de construção.
Foram usados 2.000 m³ de pinheiro austríaco.
DADOS GERAIS
Custo: 50 milhões de francos suíços
Espaço: 8.900 m² de espaço para 480 funcionários
Pisos:  7 
Área Total:  8.905 m²
Quantidade de madeira utilizada:  2.000 m³
Arquiteto:  Shigeru Ban Architects Europa, Paris
Contratante principal:  HRS Imóveis AG, Frauenfeld
Empresa Madeira:  Blumer-Lehmann AG, Gossau
Outras Estruturas de Madeira:
Casas CLF são uma série de casas geminadas na Argentina, que tem estrutura, vedação e acabamento em madeira. Isto assegura o conforto térmico, rapidez da obra e até mesmo o odor das residências, já que os lambris absorvem o mau-cheiro.
Velódromo de Londres
A estrutura da construção é feita em aço-moldado e é revestida por madeira sustentável, e por pequenas aberturas, permite ventilação natural.
ATUALIDADE!!!
Em São Paulo uma empresa de engenharia projetou um edifício de 34 andares que pretende ser o maior arranha-céu de madeira do mundo (inteiramente de madeira). O edifício será ambientalmente correto, autossustentável e promete ser mais resistente que os de concreto e aço e também á prova de fogo.
Nova sede do HSB (construtora e sociedade de crédito imobiliário mais importante da Suíça)– com inauguração datada para 2023 (no seu centenário)
TORRE DE PAU
A necessidade de repensar o consumo de materiais na construção e na decoração para torná-las mais sustentáveis, atrai olhares para novas alternativas. É o caso do bambu, visto como a promessa para este século
Estacionamento em Leipzig, na Alemanha, inaugurado em 2004
foi todo feito de bambu foi todo feito de bambu
Estádio projetado pelo arquiteto Alsturied Mohr, na cidade alemã de Alsturied. Construído em 1999, 
O telhado consiste em vigotas de madeira formando lamelas, onde por cima vão ripas pregadas 
Essa estrutura de telhado marcou um estágio em que os engenheiros e arquitetos abriram uma nova visão de como a madeira pode ser utilizada na estrutura. A madeira utilizada é nativa e os carpinteiros que trabalharam na obra também.
Dados da Agência Internacional de Energia (IEA, da sigla em inglês) indicam que a dupla preferida das empreiteiras produz grandes quantidades de CO2, um dos responsáveis pelo aquecimento global: para cada 10 kg de cimento concretado, de 6 a 9 kg de gases são produzidos e liberados. A madeira, por sua vez, absorve-os por completo da atmosfera. 
O prédio possui 30 andares, a estrutura é constituída de compensado de fibra e uma camada de madeira fundida.
Vinte toneladas de madeira, com traves ligadas entre si sem recurso a quaisquer pregos e ferragens, dão forma à Capela Árvore da Vida, do Seminário Conciliar de Braga, eleita um dos edifícios do ano 2011 por uma página de arquitetura.
A estrutura fantástica destas fotos lembra um barco ou um favo de mel, mas, na verdade, é a Capela Árvore da Vida. Ela foi construída dentro do Seminário Conciliar de Braga, Portugal, pelos arquitetos portugueses António Jorge Cerejeira Fontes e André Cerejeira Fontes e pelo escultor norueguês Asbjörn Andresen, com 20 toneladas de madeira e sem um prego ou encaixe de metal sequer.
PROPRIEDADES MECÂNICAS DA MADEIRA
PROPRIEDADES DE RESISTÊNCIA
A resistência da madeira difere segundo os três eixos principais, longitudinal, radial e tangencial. A resistência da madeira na direção paralela a fibra é muito grande devido a densidade e a continuidade da fibra na direção longitudinal. Enquanto que na direção perpendicular a fibra (radial e tangencial ) existem maiores vazios.
Quando a peça é solicitada por compressão paralela às fibras, as forças agem paralelamente ao comprimento das células. As células reagindo em conjunto conferem uma grande resistência da madeira à compressão. No caso de solicitação normal ou perpendicular às fibras, a madeira apresenta resistências menores que na compressão paralela, pois a força é aplicada na direção normal ao comprimento das células, direção na qual possuem baixa
Cap. 3 livro
COMPRESSÃO
Podemos analisar a compressão da madeira na compressão:
 
Normal;
Paralela;
Inclinada;
Em relação às fibras
Em situações onde a estrutura de madeira é solicitada por compressão paralela às fibras, as forças agem paralelamente à direção do comprimento das células. As paredes das células, trabalhando em conjunto, conferem uma grande resistência à madeira na compressão paralela a fibra.
A NBR 7190:1997 chama direção paralela a fibra de direção 0º e define a resistência limite de compressão paralela a fibra como fc0º.
redução em seu volume
COMPRESSÃO
Em situações onde a estrutura de madeira é solicitada com compressão normal (perpendicular) fc90º. às fibras, a madeira apresenta valores de resistência menores que os de compressão paralela, devido a força ser aplicada na direção normal (perpendicular) ao comprimento das células, direção esta onde as células apresentam baixa resistência.
Direção perpendicular à fibra 
(radial e tangencial )
Os valores de resistência à compressão normal (perpendicular) às fibras são da ordem de ¼
dos valores apresentados pela madeira na compressão paralela as fibras da madeira.(CALIL, 1999)
ESFORÇOS INCLINADO EM RELAÇÃO A FIBRA DA MADEIRA
Nas solicitações inclinadas em relação às fibras da madeira adotam-se valores intermediários entre a compressão paralela e a normal, valores estes obtidos pela expressão do Hankison:
TRAÇÃO
Devemos analisar a tração em peças da madeira:
Tração paralela;
Tração perpendicular às fibras da madeira;
Pois as propriedades da madeira referente a estas solicitações diferem consideravelmente. 
Na tração paralela às fibras da madeira: 
A madeira apresenta baixos valores de deformação e uma alta resistência.
Entretanto na ruptura por tração normal ( perpendicular ) às fibras, a madeira apresentam valores de resistência perpendicular muito pequeno.
TRAÇÃO
Na tração perpendicular os esforços agem na direção perpendicular ao comprimento das fibras tendendo a separá-las, alterando significativamente a sua integridade estrutural e apresenta baixos valores de deformação.
Deve-se evitar, para efeito de projetos, a consideração da resistência da madeira quando solicitada à tração na direção normal às fibras.( CALIL, 1999).
COMPRESSÃO PARALELA (fc0º): encurtamento das células da madeira ao longo do seu eixo longitudinal.
TRAÇÃO
TRAÇÃO PARALELA (ft0º): alongamento das células da madeira ao longo eixo
Longitudinal.
COMPRESSÃO NORMAL AS FIBRAS (fc90º): comprime as células da madeira
perpendicular ao eixo longitudinal.
TRAÇÃO
TRAÇÃO NORMAL AS FIBRAS (ft90º): tende
a separar as células da madeira
perpendicular aos seus eixos, onde a resistência é baixa, devendo ser evitada.
CISALHAMENTO
A resistência ao cisalhamento é a medida da capacidade da peça resistir a esforços que tende a causar o deslizamento de uma parte da peça sobre a outra.
A palavra cisalhamento representa cortar. 
O cisalhamento tende a ocorrer de diferentes modos em peças estruturais de madeira.
CISALHAMENTO
Existem três tipos de cisalhamento que podem ocorrer em peças de madeira.
O primeiro se dá quando a ação age no sentido perpendicular às fibras (cisalhamento vertical), este tipo de solicitação não é crítico na madeira,
Os outros dois tipos de cisalhamento referem-se à força aplicada no sentido longitudinal às fibras (cisalhamento horizontal) e à força aplicada perpendicular às linhas dos anéis de crescimento (cisalhamento “rolling”).
O caso mais crítico é o do cisalhamento horizontal que leva à ruptura pelo escorregamento entre as células de madeira. Já o cisalhamento “rolling” produz uma tendência das células rolarem umas sobre as outras. 
CISALHAMENTO
Cisalhamento vertical: deforma as células da madeira perpendicularmente ao eixo longitudinal.
CISALHAMENTO
O cisalhamento horizontal: produz a tendência das células da madeira de separarem e escorregarem longitudinalmente.
Quando o cisalhamento surgiu devido o carregamento
aplicado no sentido longitudinal às fibras, o esforço é chamado cisalhamento horizontal.
A resistência ao cisalhamento horizontal chega a ser 6 vezes menor que a resistência a compressão paralela a fibra da madeira.
Este é a situação mais crítica do cisalhamento horizontal que leva à ruptura pelo escorregamento entre as células.
A norma brasileira define as resistências de cisalhamento paralelo a fibra da madeira f v
CISALHAMENTO
Cisalhamento perpendicular: Produz a tendência das células da madeira rolarem umas sobre as outras, transversalmente ao eixo longitudinal.
FLEXÃO SIMPLES
Na flexão simples ocorrem quatro tipos de esforços: 
Compressão paralela às fibras, 
Tração paralela às fibras, 
Cisalhamento horizontal e nas regiões dos apoios compressão normal às fibras.
A ruptura em peças de madeira solicitadas à flexão ocorre pela formação de minúsculas falhas de compressão seguidas pelo desenvolvimento de enrugamentos de compressão macroscópicos.
Este fenômeno gera o aumento da área comprimida na seção e a redução da área tracionada, podendo, eventualmente, romper por tração.
A madeira apresenta uma ótima eficiência estrutural quando utilizada como viga.
Inclinação das fibras
Inclinação das fibras tem uma influência significativa sobre as propriedades da madeira a partir de certos valores.
Esta inclinação descreve o desvio da orientação das fibras da madeira em relação a uma linha paralela à borda da peça.
A norma brasileira permite desconsiderar a influência da inclinação das fibras para ângulos de até 6º. A partir deste valor deve-se verificar a variação das propriedades da madeira pela fórmula de Hankinson.
Nós
Os nós são originários dos galhos existentes nos troncos da madeira após o desbaste dos mesmos.
Existem dois tipos de nós:
Os soltos e os firmes.
Ambos reduzem a resistência da madeira pelo fato de interromperem a continuidade e direção das fibras.
Também podem causar efeitos localizados de tensão concentrada.
A influência de um nó depende do seu tamanho, localização, forma, firmeza e do tipo de tensão considerada. No geral os nós têm maior influência na tração do que na compressão.
Falhas naturais da madeira
Dois tipos de falhas principais podem ocorrer devido à natureza da madeira.
A primeira delas está relacionada com o encurvamento do tronco e dos galhos durante o crescimento da árvore, alterando o alinhamento das fibras e podendo influenciar na resistência.
Outro fator a ser observado é a presença de alburno, que por suas próprias características físicas apresenta valores de resistência menores.
O alburno ou borne é a parte externa, mais nova e funcional, da madeira em plantas lenhosas. Comparada ao cerne, é a porção mais clara da madeira.
Presença de medula 
Quando a peça serrada contém a medula, provoca diminuição da resistência mecânica e facilita o ataque biológico. Podem também surgir rachaduras no cerne próximo à medula, decorrentes de fortes tensões internas devidas ao processamento. 
A medula é o vestígio deixado no centro do tronco pela estrutura apical a partir da qual se desenvolveu o tronco da planta.
Faixas de parênquima 
As faixas de parênquima têm baixa densidade e pouca resistência mecânica. Quando presentes em elementos submetidos à compressão, estes podem entrar em ruína por separação dos anéis. 
Defeitos por ataques biológicos
Estes defeitos surgem dos ataques provenientes de fungos ou insetos. 
Os insetos causam as perfurações, que podem ser pequenas ou grandes, já os fungos causam manchas azuladas e podridões (clara ou parda), como ilustrado na figura abaixo. 
MADEIRAS UTILIZADAS COMO ESTRUTURA
DIMENSÕES COMERCIAIS DA MADEIRA
DIMENSÕES USUAIS DAS TORAS DE MADEIRAS 
(POSTES ROLIÇOS)
DIMENSÕES USUAIS DAS TORAS DE MADEIRAS 
(POSTES ROLIÇOS)
TABELA TIPOS DE MADEIRA E RESISITENCIA 
NORMA NBR 7190/1997
CLASSIFICAÇÃO DAS PEÇAS DE MADEIRA DE ACORDO 
COM A NORMA NBR 7190/1997
Primeira categoria: são peças cujas características mecânicas são iguais a, pelo menos, 85% das obtidas em pequenos corpos de prova isentos de defeitos. A madeira é de qualidade excepcional, sem nós e retilínea.
Segunda categoria: apresenta características mecânicas iguais a, pelo menos, 60% dos valores correspondentes aos obtidos em ensaios com pequenos corpos de prova isentos de defeitos. A madeira é de qualidade estrutural corrente, com pequenas incidências de nós
firmes e outro defeitos.
Terceira categoria: madeira de qualidade estrutural inferior, com nós em ambas as faces.
PROPRIEDADES DA MADEIRA A SEREM CONSIDERADAS
São quatro as propriedades da madeira a serem consideradas no dimensionamento de elementos estruturais: 
Densidade, 
Resistência, 
Rigidez ou módulo de elasticidade; 
Umidade.
A densidade é utilizada na determinação do peso próprio do madeiramento da estrutura 
Para a resistência, podem ser utilizados valores obtidos de ensaios de caracterização de espécies realizados em laboratório ou valores de resistências fornecidos pela norma brasileira de estruturas de madeira que apresenta as características de diversas espécies ou de acordo com a classe de resistência que a espécie pertence. 
PROPRIEDADES DA MADEIRA A SEREM CONSIDERADAS
O módulo de elasticidade da madeira determina o seu comportamento na fase elástico-linear. Devem ser conhecidos os módulos nas direções paralela (E0) e normal (E90) às fibras. Na falta da determinação experimental do módulo de elasticidade na direção normal às fibras pode ser utilizada a seguinte relação:
Elástico-linear - apresenta quando as tensões e as deformações estão relacionadas linearmente.
Como já visto anteriormente, a umidade presente na madeira pode alterar as suas propriedades de resistência e elasticidade, por isso, deve-se ajustar estas propriedades em função das condições ambientais onde permanecerão as estruturas. Este ajuste é feito em função das classes de umidade como apresentado na tabela a seguir. 
PROPRIEDADES DA MADEIRA A SEREM CONSIDERADAS
Os valores das propriedades de resistência e elasticidade da madeira apresentados neste trabalho são referentes à umidade padrão de referência de 12%. Caso alguma propriedade seja obtida por ensaios de laboratório com teor diferente de umidade (10% < U < 20%) deve-se fazer a correção pelas seguintes expressões:
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PROPRIEDADES DA MADEIRA A SEREM CONSIDERADAS
CLASSES DE RESISTÊNCIA
A NBR 7190/1997 definiu classes de resistência para possibilitar o emprego de madeiras com propriedades padronizadas, mesmo que de espécies florestais diferentes, orientando a escolha do material para a elaboração de projetos estruturais (Tabela
2 e Tabela 3).
CLASSES DE RESISTÊNCIA
A NBR 7190/1997 definiu classes de resistência para possibilitar o emprego de madeiras com propriedades padronizadas, mesmo que de espécies florestais diferentes, orientando a escolha do material para a elaboração de projetos estruturais (Tabela 2 e Tabela 3).
RESISTÊNCIA DE CÁLCULO
Os valores de cálculos das resistências são dados por:
Valor característico da resistência;
Coeficiente de modificação
Coeficiente de ponderação de segurança do material.
Os coeficientes de modificação, mod k , afetam os valores de cálculo das
propriedades da madeira em função da classe de carregamento da estrutura, da classe de umidade admitida, e do eventual emprego de madeira de 2ª qualidade.
RESISTÊNCIA DE CÁLCULO
O coeficiente de modificação k mod é formado pelo produto:
O coeficiente parcial de modificação k mod1 , que leva em conta a classe de carregamento e o tipo de material empregado, é dado pela Tabela 5, devendo ser escolhido conforme a situação de projeto em que se estiver fazendo a comprovação da segurança.
RESISTÊNCIA DE CÁLCULO
O coeficiente de modificação k mod é formado pelo produto:
O coeficiente parcial de modificação k mod 2 , que leva em conta a classe de
umidade e o tipo de material empregado, é dado na Tabela 6.
RESISTÊNCIA DE CÁLCULO
O coeficiente de modificação k mod é formado pelo produto:
O coeficiente parcial de modificação k mod 3 , que leva em conta a qualidade da
madeira quanto a presença de defeitos, é dado na Tabela 7.
Os coeficientes de ponderação nos estados limites últimos, de acordo com a solicitação são:
 γc = 1,4 para tensões de compressão paralelas às fibras;
 γt = 1,8 para tensões de tração paralelas às fibras e
 γv = 1,8 para tensões de cisalhamento paralelas às fibras
Nos estados limites de utilização, os coeficientes de ponderação possuem o valor básico de γw = 1,0.
O coeficiente de modificação kmod,3 é definido em função da categoria da madeira utilizada: primeira categoria ou segunda categoria. Madeira de primeira categoria é aquela que passou por classificação visual para garantir a isenção de defeitos e por classificação mecânica para garantir a homogeneidade da rigidez. Para este caso kmod,3 =1,0. Madeira de segunda categoria é considerada os demais casos.
Para estes kmod,3 = 0,8.
Para madeira de coníferas, deve sempre se adotar kmod,3 = 0,8 para considerar a presença de nós não detectáveis pela inspeção visual.
Para madeira laminada colada o coeficiente parcial de modificação, Kmod 3 , leva em consideração a curvatura da peça, valendo Kmod 3 = 1 para peças retas e para peças curvas a expressão:
Onde t é a espessura das lâminas, r é o menor raio de curvatura.
Nas verificações de segurança que dependem da rigidez da madeira, o módulo de elasticidade na direção paralela às fibras deve ser tomado como: