(20170303174929)Unidade 1.2 Constituição e tipos de madeira

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Estruturas de Madeira e 
Alvenaria Estrutural 
FACULDADE PITÁGORAS 
UNIDADE BETIM 
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL 
UNIDADE 1 
Constituição da estrutura da madeira 
Tipos de madeira 
 
Prof. Rafael Eclache Moreira de Camargo 
 
CONSTITUIÇÃO DA ESTRUTURA DA MADEIRA 
• As árvores 
− Divisão: Fanerógamas 
 Gimnospermas 
 Coníferas (madeiras macias) 
 Folhas perenes em forma de agulhas ou escamas, e 
sementes agrupadas em forma de cones 
 Crescimento rápido 
 Climas temperados e frios 
 Ex.: pinheiro-do-paraná/araucária, pinus 
 Angiospermas 
 Madeiras duras (madeiras de lei), dicotiledôneas 
 Folhas achatadas e largas, renovadas periodicamente 
 Crescimento lento 
 Quase a totalidade das florestas tropicais 
 Ex.: peroba, ipê, aroeira, carvalho, mogno, eucalyptus, 
etc. 
 
 
(pinheiro-do-paraná) 
(carvalho) 
CONSTITUIÇÃO DA ESTRUTURA DA MADEIRA 
• Aspectos químicos da formação da madeira 
− As árvores são consideradas vegetais do mais alto nível de 
desenvolvimento. 
− Fundamentais no equilíbrio biológico da natureza. 
− Reação de fotossíntese: 
− Seiva bruta: solução aquosa retirada do solo pelas raízes. 
− Gás carbônico do ar (CO2) 
− Clorofila das folhas 
− Calor e luz solar 
 
6 (CO2+2 H2O) 6 (CH2O + H2O + O2 ) 
 
CH2O = hidrato de carbono celulose, lignina, etc 
 
Celulose: componente fundamental da estrutura celular da madeira 
Lignina: responsável pela rigidez das paredes das células, tornando-
as resistentes a solicitações mecânicas 
clorofila 
reações 
CONSTITUIÇÃO DA ESTRUTURA DA MADEIRA 
• Crescimento e macroestrutura das madeiras 
− As árvores produtoras de madeira de construção 
são do tipo exogênico, que crescem pela adição 
de camadas externas, sob a casca. 
− Estrutura macroscópica: visível a olho nu ou, no 
máximo, com o auxílio de lentes de dez 
aumentos. 
 
 
 
 
CONSTITUIÇÃO DA ESTRUTURA DA MADEIRA 
• Crescimento e macroestrutura das madeiras 
 
 
 
 
Casca: proteção externa da árvore, formada por uma camada externa morta, de 
espessura variável, e uma fina camada interna, de tecido vivo e macio, que conduz 
o alimento preparado nas folhas para as partes em crescimento. 
CONSTITUIÇÃO DA ESTRUTURA DA MADEIRA 
• Crescimento e macroestrutura das madeiras 
 
 
 
 
Câmbio ou liber: região onde são gerados os anéis de crescimento pela divisão de 
células. 
CONSTITUIÇÃO DA ESTRUTURA DA MADEIRA 
• Crescimento e macroestrutura das madeiras 
 
 
 
 
Alburno ou branco: camada formada por células vivas que conduzem a seiva das 
raízes para as folhas, com espessura variável (3-5 cm). 
CONSTITUIÇÃO DA ESTRUTURA DA MADEIRA 
• Crescimento e macroestrutura das madeiras 
 
 
 
 
Cerne ou durâmen: com o crescimento, as células vivas do alburno tornam-se 
inativas, constituindo o cerne. Possui coloração mais escura e tem função apenas 
de sustentar o tronco. 
CONSTITUIÇÃO DA ESTRUTURA DA MADEIRA 
• Crescimento e macroestrutura das madeiras 
 
 
 
 
Medula: tecido macio, em torno do qual se verifica o primeiro anel de crescimento 
da madeira. 
MEDULA 
CONSTITUIÇÃO DA ESTRUTURA DA MADEIRA 
• Crescimento e macroestrutura das madeiras 
− As madeiras de construção devem ser tiradas de 
preferência do cerne (mais durável). 
− A madeira do alburno é mais higroscópica, sendo 
mais sensível a fungos. 
− Por outro lado, o alburno aceita melhor a 
penetração de agentes protetores, como alcatrão 
e certos sais minerais. 
CONSTITUIÇÃO DA ESTRUTURA DA MADEIRA 
• Crescimento e macroestrutura das madeiras 
− Nos climas frios e temperados, o crescimento do tronco 
depende da estação: 
 Primavera e início do verão: crescimento intenso, 
formando no tronco células grandes de paredes finas. 
 Final do verão e no outono: crescimento diminuiu, 
formando células pequenas e de paredes grossas. 
− Crescimento do tronco por anéis anuais, formados por 
duas camadas: 
 Uma clara, de tecido brando, correspondente à 
primavera; 
 Outra escura, de tecido mais resistente, 
correspondente ao final do verão e outono. 
− Contando-se os anéis é possível saber a idade da árvore. 
− Nos climas equatoriais, os anéis nem sempre são 
perceptíveis. 
CONSTITUIÇÃO DA ESTRUTURA DA MADEIRA 
 
 
 
 
Sequóia (redwood) com mais de mil anos de idade (Parque Nacional Muir Woods, Califórnia) 
CONSTITUIÇÃO DA ESTRUTURA DA MADEIRA 
 
 
 
 
Sequóia (redwood) com mais de mil anos de idade (Parque Nacional Muir Woods, Califórnia) 
909 
CONSTITUIÇÃO DA ESTRUTURA DA MADEIRA 
• Crescimento e macroestrutura das madeiras 
 
 
 
 
CONSTITUIÇÃO DA ESTRUTURA DA MADEIRA 
• Microestrutra das madeiras 
− Coníferas: 
 Traqueídes e raios medulares (células radiais) 
 
 
Traqueídes: 
- Até 95% da madeira 
- Condução da seiva 
bruta 
- Resistência mecânica 
Raios medulares: 
- Até 10% da madeira 
- Condução da seiva 
elaborada da periferia 
do lenho em direção à 
medula. 
CONSTITUIÇÃO DA ESTRUTURA DA MADEIRA 
• Microestrutra das madeiras 
− Dicotiledônias: 
 Vasos, fibras e raios medulares 
 
 
Raios medulares: 
- Até 10% da madeira 
- Condução da seiva 
elaborada da periferia 
do lenho em direção à 
medula. 
Vasos: 
- Até 50% da madeira 
- Condução da seiva 
bruta 
- Depósito de 
substâncias 
polimerizadas no cerne 
Fibras: 
- Até 50% da madeira 
- Resistência mecânica 
e rigidez. 
TIPOS DE MADEIRA 
• Classificação 
− Madeiras maciças 
Madeira bruta ou roliça 
Madeira falquejada 
Madeira serrada 
 
− Madeiras industrializadas 
Madeira compensada 
Madeira laminada (ou microlaminada) e 
colada 
Madeira recomposta 
TIPOS DE MADEIRA 
• Madeira bruta ou roliça 
− Apresenta o menor grau de processamento 
− Utilizada com mais frequência em construções 
provisórias, como escoramento. 
 
 
 
 
 
 
 
TIPOS DE MADEIRA 
• Madeira bruta ou roliça 
− Tipos de madeiras mais utilizados: pinheiro-do-
paraná e os eucaliptos. 
 
 
 
 
 
 
 
TIPOS DE MADEIRA 
• Madeira bruta ou roliça 
− As árvores devem ser abatidas de preferência na 
época da seca, quando o tronco tem menor teor 
de umidade. 
− Após o abate, a casca é removida e o tronco é 
seco em um local arejado e protegido do sol. 
− Durante a secagem, as peças podem ficar sujeitas 
a retrações transversais que provocam rachaduras 
nas extremidades. 
− Para evitar essas rachaduras, recomenda-se 
revestir as seções de corte com alcatrão ou outro 
impermeabilizante, ou gangnail. 
TIPOS DE MADEIRA 
• Madeira falquejada 
− Obtida de troncos por corte com machado. 
− No falquejamento do tronco, as partes laterais 
cortadas constituem a perda. 
TIPOS DE MADEIRA 
• Madeira falquejada 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Seção retangular de menor perda de madeira inscrita na circunferência de 
diâmetro d 
TIPOS DE MADEIRA 
• Madeira falquejada 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Seção retangular de maior módulo resistente W , inscrita na circunferência de 
diâmetro d 
TIPOS DE MADEIRA 
• Madeira serrada 
− A melhor época para o abate é a estação seca, 
quando o tronco possui pouca umidade. 
− O desdobramento do tronco em peças devem ser 
feito o mais cedo possível após o corte da árvore 
para evitar defeitos decorrentes da secagem da 
madeira. 
− Se a árvore for cortada na estação chuvosa, deve-
se deixar as toras secarem por algum tempo para 
reduzir o excesso de umidade. 
 
TIPOS DE MADEIRA 
• Madeira serrada− Melhor método de secagem consiste em empilhar 
as peças, colocando espaçadores para permitir 
livre circulação do ar em todas as faces. 
− Processo lento: 1 a 2 anos para madeiras macias e 
de 2 a 3 anos para madeiras duras. 
− Processos artificiais de secagem com circulação 
de ar quente entre as peças de madeira serrada. 
− Processo de secagem com túnel alongado com 
circulação de ar quente. 
TIPOS DE MADEIRA 
• Madeira serrada 
− O desdobramento da madeira pode ser feito 
através de pranchas paralelas ou radiais. 
− As espessuras obedecem geralmente padrões 
comerciais. 
TIPOS DE MADEIRA 
• Madeira serrada 
− Dimensões mínimas da seção transversal de 
peças de madeira serrada (NBR 7190:1997): 
Tipo de peça Tipo de seção 
Espessura 
mínima 
(cm) 
Área mínima 
(cm²) 
Seção mínima 
de menor 
espessura 
(cm x cm) 
Peças 
principais 
Seções simples 5 50 5 x 10 
Peças 
componentes de 
seções múltiplas 
2,5 35 2,5 x 14 
Peças 
secundárias 
Seções simples 2,5 18 2,5 x 7,5 
Peças 
componentes de 
seções múltiplas 
1,8 18 1,8 x 10 
TIPOS DE MADEIRA 
• Madeira compensada 
− Formada pela colagem de 3 ou mais lâminas, 
alternando-se as direções das fibras em ângulo 
reto. 
− Número de lâminas é sempre ímpar (3, 5, 7…). 
− Com isso a madeira apresenta propriedades 
aproximadas da madeira maciça. 
TIPOS DE MADEIRA 
• Madeira compensada 
− As espessuras das lâminas variam de 1 a 5 mm. 
− Geralmente utiliza-se o corte com rotação do 
tronco de madeira em torno do seu eixo para a 
obtenção das lâminas. 
TIPOS DE MADEIRA 
• Madeira compensada 
− Secagem natural ou artificial (80°-100°). 
− A colagem é feita sob pressão, com prensas a frio ou 
quentes. 
− As colas sintéticas são prensadas a quente. 
− Dimensões padronizadas: 2,50 m x 1,25 m, espessuras 
variando entre 4 e 30 mm. 
− Vantagens: 
 Fabricação em folhas grandes, com defeitos limitados. 
 Reduz retração e inchamento. 
 Reduz trincas na cravação de pregos 
 Permite o emprego de madeira mais resistente nas 
chapas externas e menos resistentes nas camadas 
internas. 
− Desvantagem: preço elevado. 
TIPOS DE MADEIRA 
• Madeira laminada e colada 
− Produto estrutural formado por associação de lâminas de 
madeira selecionada, coladas com adesivos e sob pressão. 
− As fibras das lâminas tem direções paralelas. 
− Espessura das lâminas, no geral, variam de 1,5 cm a 3 cm, 
podendo atingir até 5 cm. 
TIPOS DE MADEIRA 
• Madeira laminada e colada 
− As lâminas podem ser emendadas com colas nas 
extremidade (finger joint), formando peças de grande 
comprimento. 
TIPOS DE MADEIRA 
• Madeira laminada e colada 
Diferentes tipos de emendas das lâminas 
TIPOS DE MADEIRA 
• Madeira laminada e colada 
− Idealizada na Alemanha em 1905, com grande 
aceitação na Europa e, posteriormente, nos Estados 
Unidos. 
− Etapas de fabricação: 
 Secagem das lâminas: feita em estufa. 
 Preparo das lâminas: aplainar e serrar nas 
dimensões necessárias. 
 Execução das juntas de emendas. 
 Colagem sob pressão: cola de caseína (leite) ou 
colas sintéticas (especificações dependem do tipo 
e umidade da madeira) 
 Acabamento e tratamento preservativo. 
TIPOS DE MADEIRA 
• Madeira laminada e colada 
− Vantagens: 
 Peças de grandes dimensões. 
 Permite melhor controle de umidade das 
lâminas. 
 Permite a seleção da qualidade das lâminas 
situadas nas posições de maiores tensões. 
 Construção de eixos curvos. 
− Desvantagem: 
 Preço elevado. 
TIPOS DE MADEIRA 
• Madeira microlaminada e colada (LVL – Laminated 
Veneer Lumber) 
− Produtos à base de finas lâminas de madeira (1 a 5 mm). 
− Lâminas obtidas por corte rotatório do tronco, da mesma 
forma que na madeira compensada. 
− Colagem feita por pressão a uma temperatura de 150°. 
TIPOS DE MADEIRA 
• Madeira microlaminada e colada (LVL – Laminated 
Veneer Lumber) 
− Proporcionam estrutura mais homogênea. 
− Tendem a ser mais resistentes que a madeira serrada 
e a madeira laminada colada. 
− Como as lâminas são obtidas por meio de corte 
rotatório do tronco, árvores de pequeno diâmetro 
podem ser utilizadas na fabricação. 
 
TIPOS DE MADEIRA 
• Madeira microlaminada e colada (LVL – 
Laminated Veneer Lumber) 
− Exemplos de utilização: 
 
 
 
 
 
 
 
TIPOS DE MADEIRA 
• Madeira microlaminada e colada (LVL – 
Laminated Veneer Lumber) 
− Exemplos de utilização: 
 
 
 
 
 
 
 
PAINEL OSB 
TIPOS DE MADEIRA 
• Madeira microlaminada e colada (LVL – 
Laminated Veneer Lumber) 
− Exemplos de utilização: 
 
 
 
 
 
 
 
TIPOS DE MADEIRA 
• Produtos de madeira recomposta na forma 
de placas 
− Produto desenvolvidos a partir de resíduos da 
madeira serrada e compensada convertidos em 
flocos e partículas. 
− Colados sob pressão e alta temperatura. 
− Mais utilizados na indústria de móveis. 
− O material OSB (Oriented Strand Board) é 
utilizado na América do Norte e Europa com fins 
estruturais. 
TIPOS DE MADEIRA 
• Produtos de madeira recomposta na forma 
de placas 
Placa OSB 
Placa OSB – Tapume 
de obra