AULA 04 - PROPRIEDADES MECÂNICAS DA MADEIRA

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ESTRUTURAS EM MADEIRA
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MINAS GERAIS 
UNIDADE DIVINÓPOLIS
AULA 4
Propriedades Mecânicas da Madeira
PROF. MARLON BATISTA FERREIRA
1º Semestre 2015
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• Responsáveis pelo comportamento da madeira quando solicitada por forças externas;
• Métodos de ensaio para a determinação das propriedades mecânicas - NBR 7190/97;
• Material anisotrópico;
• Propriedades analisadas segundo duas direções: paralela e normal às fibras.
Propriedades Mecânicas da 
Madeira
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Prof. Eng. Marlon Batista Ferreira
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Compressão
Propriedades Mecânicas da 
Madeira
• Compressão paralela as fibras;
• Compressão normal as fibras;
• Compressão inclinada em relação as fibras.
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Compressão Paralela as Fibras
• Tendência de encurtar as células da madeira ao
longo do seu eixo longitudinal;
• Reação das células em conjunto conferem grande
resistência à compressão.
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Propriedades Mecânicas 
da Madeira
Compressão Normal às Fibras
• Força aplicada na direção normal ao comprimento
das células;
• Madeira apresenta baixa resistência ( da ordem de ¼
dos valores de resistência à compressão paralela).
Compressão Inclinada em Relação às Fibras
Compressão
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Compressão Inclinada em Relação às Fibras
• Age tanto paralela quanto perpendicular às fibras;
• Resistência da madeira dada de forma empírica:
Modelo de Hankinson.
θθ
θ 2
90
2
0
900
cossen cc
cc
c
ff
fxf
f
+
=
fc0 = resistência à compressão na direção das fibras;
fcθ = resistência à compressão para a força inclinada de θ
em relação às fibras;
fc90° = resistência à compressão na direção perpendicular
às fibras.
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• Tração paralela às fibras;
• Tração normal às fibras.
Propriedades Mecânicas da 
Madeira
Tração
Tração Paralela as Fibras
• Ruptura ocorre por alongamentos e deslizamentos das
células ou por ruptura das paredes das células;
• Ruptura ocorre com baixos valores de deformação e
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• Ruptura ocorre com baixos valores de deformação e
elevado valor de resistência (material frágil).
Tração Normal as Fibras
• Age na direção normal ao comprimento das fibras
tendendo a separá-las;
• Apresenta baixos valores de deformação;
• Baixa resistência apresentada pela madeira;
• Deve ser evitada em situações de projeto.
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Cisalhamento
Propriedades Mecânicas 
da Madeira
• Cisalhamento Vertical;
• Cisalhamento Horizontal;
• Cisalhamento Perpendicular.
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Cisalhamento Vertical
• Deforma as células perpendicularmente ao eixo 
longitudinal;
• Ocorrência de outra falhas ( esmagamento por 
compressão normal)
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Propriedades Mecânicas da 
Madeira
Cisalhamento Horizontal
• Tendência de separação das células da madeira;
• Rompimento por escorregamento longitudinal
entre as células da madeira;
Cisalhamento
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entre as células da madeira;
• Caso mais crítico.
Cisalhamento Perpendicular
• Tendência das células de madeira de rolarem
umas sobre as outras de forma transversal em
relação ao eixo longitudinal.
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Ocorrência de quatro tipos de Esforços
• Compressão paralela as fibras;
• Cisalhamento horizontal;
• Tração paralela as fibras;
Propriedades Mecânicas 
da Madeira
Flexão Simples
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• Tração paralela as fibras;
• Compressão normal as fibras, nas regiões dos apoios.
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Ocorrência de quatro tipos de Esforços
• Compressão paralela as fibras;
• Cisalhamento horizontal;
• Tração paralela as fibras;
Propriedades Mecânicas da 
Madeira
Flexão Simples
Universidade do Estado de Minas Gerais 
Prof. Eng. Marlon Batista Ferreira
• Tração paralela as fibras;
• Compressão normal as fibras, nas regiões dos apoios.
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Propriedades Mecânicas da 
Madeira
Torção
Resistência ao Choque
• Fenômeno pouco investigado em estruturas de madeira;
• Evitar este tipo de esforção em peças estruturais de madeira – Recomendação
NBR 7190/97.
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Resistência ao Choque
•Capacidade do material em absorver rapidamente energia por deformação;
• Madeiras: excelente resistência ao choque.
Módulo de Elasticidade
• São definidos diversos módulos de elasticidade ;
• Função do tipo e da direção da solicitação em relação as fibras.
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Módulo de Elasticidade Longitudinal na Compressão Paralela às Fibras (E0)
• Obtido através de ensaio de compressão paralelo as fibras.
Propriedades Mecânicas da 
Madeira
Módulo de Elasticidade
Módulo de Elasticidade Longitudinal normal às Fibras (E90°°°°)
• Obtido através de ensaio específicos ou como parte do valor de E0 dada pela relação E90° = 
E0/20
Módulo de Elasticidade Longitudinal na Tração Paralela às Fibras (E )
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E0/20
Módulo de Elasticidade Longitudinal na Tração Paralela às Fibras (E0)
• A NBR 7190/97 considera que o valor de E é igual para solicitações de compressão e tração, ou 
seja ET = Ec.
Módulo de Elasticidade Longitudinal na Flexão (EM)
• Obtido através de ensaios específicos ou como parte do valor de E0 dado pela relação
EM = 0,85 E0 para coníferas
EM = 0,90 E0 para dicotiledôneas
Módulo de Elasticidade Transversal (G)
• Calculado a partir do valor de E0 através da expressão G = E0/20. 11