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Introdução às Madeiras Estruturas de Madeira e Estruturas Metálicas Professor: Rodrigo Jensen Cechinel Introdução às Madeiras Material de construção mais antigo usado pelo homem Excelente relação peso/resistência Propriedades básicas Visual interessante (arquitetura) Fácil processamento Geometria diversificada, limitada pelo tamanho das toras Propriedades básicas Isolamento térmico e acústico Mau condutor de calor Resistência ao fogo Classificação MADEIRAS DURAS (OU DE LEI) Árvores frondosas ou dicotiledôneas Folhas achatadas e largas Crescimento lento Ex: Peroba, ipê, aroeira, carvalho, eucalipto Classificação MADEIRAS MACIAS Árvores coníferas Folhas de agulhas ou escamas Crescimento rápido Ex: pinheiro do paraná, pinheiro- bravo, pinheiro europeu Crescimento das madeiras CASCA Camada externa morta, proteção Espessura varia com a idade Camada interna viva que conduz os nutrientes Crescimento das madeiras ALBURNO OU BRANCO Camada viva Conduz seiva Espessura entre 3 e 5cm Crescimento das madeiras CERNE OU DURÂMEN Camada inativa Coloração mais escura Função estrutural do tronco Crescimento das madeiras MEDULA Tecido macio Ao redor verifica o crescimento da madeira Microestrutura das madeiras Formado 90% por fibras longitudinais Ocas Material é celulose Carbono 50% Oxigênio 44% Hidrogênio 6% Microestrutura das madeiras CORTE TRANSVERSAL CORTE LONGITUDINAL Microestrutura das madeiras Microestrutura das madeiras CORTE TRANSVERSAL CONÍFERA CORTE TRANSVERSAL FRONDOSA Propriedades físicas das madeiras ANISOTROPIA Diferença de propriedades em cada uma das direções (planos) P1: Radial (R) P2: Tangencial (T) P3: Longitudinal (L) Propriedades físicas das madeiras UMIDADE Peso de água contido no lote de madeira 𝑈 % = 𝑃𝑖 −𝑃𝑠 𝑃𝑠 . 100 𝑃𝑖=Peso inicial 𝑃𝑠=Peso seco (estufa) Medidor de umidade Propriedades físicas das madeiras UMIDADE Varia conforme: Espécie; Época do ano do corte. 30% de água em madeiras duras 130% de água em madeiras macias Propriedades físicas das madeiras UMIDADE 12% para realizar ensaios das propriedades (Brasil e EUA) em laboratório com temperatura controlada T=20ºC Tabela Classes de Umidade – NBR 7190:1997 Propriedades físicas das madeiras REDUÇÃO DA UMIDADE Propriedades físicas das madeiras DILATAÇÃO LINEAR Longitudinal: 0,3 a 0,45 x10−5º𝐶−1 Cerca de 1/3 do coeficiente do aço: 1,0 x10−5º𝐶−1 Cerca de 1/4 do coeficiente do concreto: 1,16 x10−5º𝐶−1 Transversal e Radial em madeiras duras: 4,5 x10−5º𝐶−1 Transversal e Radial em madeiras moles: 8,0 x10−5º𝐶−1 Propriedades físicas das madeiras DENSIDADE Real: Massa pelo volume seco e sem vazios (água e ar). “Indicador teórico e pouco usual em amostras de madeiras.” Básica: Massa seca (𝑚𝑠) pelo volume nas condições de saturação (𝑉𝑠𝑎𝑡 -> vazios preenchidos com água) 𝜌𝑏𝑎𝑠 = 𝑚𝑠 𝑉𝑠𝑎𝑡 ( 𝑔 𝑐𝑚3 ) Propriedades físicas das madeiras DENSIDADE Aparente: Massa com umidade conhecida (𝑚%) pelo volume nas mesmas condições (𝑉%). Mais usual é 12%. 𝜌𝑎𝑝(12%) = 𝑚12 𝑉12 ( 𝑔 𝑐𝑚3 ) Propriedades físicas das madeiras DENSIDADE Conversão de densidades aparentes (Logsdon) 𝜌12 = 𝜌𝑢 + 𝜌𝑢 1 − 𝛿𝑣 . ( 12 − 𝑈 100 ) 𝛿𝑣 = ∆𝑉 𝑈 ∆𝑉= 𝑉𝑢 − 𝑉𝑠 𝑉𝑠 Propriedades físicas das madeiras DETERIORIZAÇÃO Ataques biológicos Fungos Propriedades físicas das madeiras DETERIORIZAÇÃO Ataques biológicos Cupins Propriedades físicas das madeiras DETERIORIZAÇÃO Ataques biológicos Moluscos marinhos Propriedades físicas das madeiras DETERIORIZAÇÃO Ação do fogo Defeitos das madeiras a) NÓS Defeitos das madeiras b) FENDAS Defeitos das madeiras c) GRETAS Defeitos das madeiras d) ABAULAMENTO e) ARQUEAMENTO h) EMPENAMENTO Defeitos das madeiras f) FIBRAS REVERSAS Defeitos das madeiras g) ESMOADO
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