AULA MADEIRA

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MADEIRA
FLUXO DE CARGAS DE UMA ESTRUTURA
MADEIRA
• É um polímero natural resultante do processo de 
fotossíntese pelo qual as plantas convertem energia 
radiante do sol em energia química na forma de 
glicose, tendo a clorofila como catalisador desse 
processo.
Características
• Custo reduzido
• Material renovável
• Apresenta diversos padrões de qalide e 
estéticos
• Permite ligações simples
• Apresenta resistência tanto a tração 
quanto a compressão
Propriedades mecânicas
• Resistência à compressão: resistência da madeira 
a forças que tendem a encurtar o seu 
comprimento
• Resistência a tração: resistência da madeira a 
forças com tendência a estender o seu 
comprimento
• Resistência a flexão: resistência da madeira a
forças ao longo do seu comprimento
• Dureza: resistência oferecida pela madeira a 
forças de penetração
Propriedades físicas
• Higrospicidade: capacidade da madeira para
absorver humidade da atmosfera envolvente
(entumecimento) e de a perder por evaporação
(retracção)
• Flexibilidade: capacidade da madeira para fletir
por ação de forças exercidas sobre si, sem
quebrar
• Durabilidade: propriedade que mede a
resistência temporal da madeira aos agentes
prejudiciais, sem putrificar.
Vantagens da madeira
• Armazém de carbonos
• Isolante térmico e absorção acústica
• Produto natural 
• Renovável
Desvantagens
• Variabilidade: é um material fundamentalmente
heterogéneo e anisotrópico. Mesmo depois de
transformada quando já empregue na construção, a
madeira é muito sensível ao ambiente, aumentando
ou diminuindo a de dimensão com as variações da
humidade
• Vulnerabilidade: é bastante vulnerável aos agentes
externos e a sua durabilidade é limitada, quando são
são tomadas medidas preventivas (mofo, machas –
quimica, fungos e insetos)
• Dimensões: são limitadas (formas alongadas, de
secção transversal reduzida.
Espécies de Madeiras no Brasil
Folhosas (dicotiledôneas) 
• Cupiúba
• Itaúba
• Garapa 
• Cedrinho 
• Jatobá 
• Ipê 
• Maçaranduba 
• Champagne
• Cambará 
• Angelim 
• Virola 
• Eucalipto
Coníferas (Gimnosperma): 
• Araucária 
• Pinus Taeda
• Pinus Elliottii
• Pinus Caribaea
Madeiras transformadas
• Madeira laminada compensada: laminas de
madeira sobrepostas e compensadas
• Madeira transformada reconstituída:
reaglomeração de madeira reduzida a fibras
(MDF)
• Madeira transformada e aglomerada (particulas):
reaglomeração de madeira reduzida a pequenos
fragmentos, birutas (aparas de madeira),
maravalhas (lascas e cavacos) ou flocos. (OSB )
Fibras
• Chapa Isolante (IB – Insulating Board) 
• Chapa Dura (HB – Hardboard) 
• Chapa de Média Densidade (MDF – Medium Density
Fiberboard)
Partículas 
Chapa de Madeira Aglomerada (PB – Particleboard) 
Chapa de Flocos Orientados (OSB - Oriented Strandboard) 
Chapa de Flocos Não-orientados (WB - Waferboard) 
Peça de Ripas Paralelas (PSL – Parallel Strand Lumber) 
Peça de Flocos Orientados (OSL – Oriented Strand Lumber)
Lâminas 
Chapa de madeira Compensada (PW – Plywood) 
Chapa de madeira Sarrafeada (BB – Blockboard) 
Peça Micro-laminada (LVL – Laminated Veneer Lumber) 
Madeira Laminada Colada (MLC – Glulam)
Vantagens dos derivados de 
madeira
- Produtos industrializados tem melhor controle de qualidade
- Melhor estabilidade dimensional 
- Homogeneidade e defeitos reduzidos 
- Melhores propriedades mecânicas 
- As indústrias indicam as propriedades e recomendações de uso 
- Variedade de formas, dimensões e composições 
- As árvores podem ser de menores diâmetros 
- Aproveitamento de quase 100% do lenho 
- Grande emprego de madeiras de reflorestamento 
- Produtos ecologicamente corretos com sólido mercado 
consumidor 
- O Brasil possui grande tradição na produção de laminados
Idade da madeira
Estrutura microscópica da 
madeira
Comportamento estrutural da 
madeira
Densidade
• Madeiras leves – até 500kg/m3
• Madeiras médias – 501 até 700 kg/m3
• Madeiras pesadas – maior 700 kg/m3
Teor de umidade na madeira
Umidade na madeira (Fonte: RITTER, 
1990) 
• O teor de umidade correspondente ao mínimo de água livre e 
ao máximo de água de impregnação é denominado de “Ponto 
de saturação das fibras”. 
• Para as madeiras brasileiras esta umidade encontra-se em 
torno de 25%. A perda de água na madeira até o ponto de 
saturação das fibras se dá sem a ocorrência de problemas para 
a estrutura da madeira. A partir deste ponto 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.
Secagem da madeira
Efeitos causados pela retração
Resistencia ao fogo
Erroneamente, a madeira é considerada um 
material de baixa resistência 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. 
• A proporção de madeira carbonizada com o tempo varia de 
acordo com a espécie e as condições de exposição ao fogo. 
• Entre a porção carbonizada e a madeira sã encontra-se uma 
região intermediária afetada pelo fogo mas não carbonizada, 
porção esta que não deve ser levada em consideração na 
resistência. 
Resistência ao fogo (Fonte: RITTER, 1990) 
• Outra característica importante da madeira com relação ao 
fogo é o fato de não apresentar distorção quando submetida a 
altas temperaturas, tal como ocorre com o aço, 
Fonte: Estruturas de Madeira - 6ª Ed. 2012. Pfeil, Walter
Durabilidade da madeira
• Durabilidade natural – Varia de acordo com as
características de cada espécie; – A baixa
durabilidade natural pode ser compensada por
tratamentos preservativos;
• Resistência química – A maior parte das
espécies de madeira conhecidas tem boa
resistência à ação química, fato pelo qual a
solução é muito adotada em ambientes com
agressividade química;
Madeiras de alta 
durabilidade
Madeiras de média durabilidade
Elementos estruturais
Sistema Viga/Coluna
Sistema Treliçado
• As ligações entre as peças de madeira, que podem ser por 
entalhe ou com uso de conectores, tais como pregos, 
parafusos, chapas com dentes estampados, etc.
Fonte: http://www.atelhanova.com.br/estruturas-madeira.php
Sistema em Arco
Sistema em Pórtico
Fonte: http://www.swissinfo.ch/por/obra-de-shigeru-
ban_o-maior-edifício-domundo-em-madeira-está-em-
zurique/36498462
Sistema em Lamelar ou Casca
Fonte: http://www.geotesc.com.br/site/tag/maior-estrutura-de-madeira/
Woodframe
• A Construção do tipo woodframe é composta basicamente por
painéis horizontais e verticais. Esses painéis de piso são
montados com elementos de madeira maciça e chapas de
compensado ou OSB. Essa composição confere ao painel um
comportamento bastante rígido quanto à deformação em seu
plano, e são a base para a eficiência das construções em
woodframe.
LIGAÇÕES
São todos os dispositivos que permitem assegurar 
a união e a transmissão de esforços entre os 
elementos de uma estrutura.
• Generalidades
• Ligações com pinos metálicos
• Ligações com cavilhas
• Ligações com pregos
• Ligações com parafusos
• As ligações são os pontos que exigem maior atenção no 
projeto de estruturas de madeira. Deve-se ter o máximo de 
cuidado tanto no cálculo quanto na execução destas uniões. 
• Os principais tipos de ligações comumente utilizados são:
Devido à limitaçãono comprimento das 
peças de madeira, principalmente no 
caso de madeira serrada, que são 
encontradas em comprimento de 4 a 5 
metros, para viabilizar a execução das 
estruturas é necessária a execução de 
ligacões.
ENTALHES
• Os entalhes e encaixes são ligações em que a madeira trabalha 
à compressão, às vezes associada ao esforço de corte. Nessas 
ligações, a madeira realiza o principal trabalho de transmissão 
dos esforços.
Fonte: http://www.hobbithouseinc.com/personal/ woodpics/_g_M.htm
ENCAIXES
PREGOS E PARAFUSOS
• Os pregos são peças metálicas cravadas na madeira com 
impacto. Eles são utilizados em ligações de montagem e 
ligações definitivas. 
• • Os parafusos utilizados nas ligações estruturais são 
cilíndricos e lisos, tendo numa extremidade uma cabeça e na 
outra uma rosca e porca, com apoio de arruelas.
CONECTORES
• Os conectores são anéis ou chapas metálicas especiais. Os 
anéis são encaixados em ranhuras feitas na superfície da 
madeira. Para cada anel, coloca-se um parafuso para impedir a 
separação das peças ligadas. 
CHAPAS METÁLICAS
• As chapas metálicas são usadas como peças de transição para 
transmissão das forças nas ligações.
Existem dois tipos principais de ligações:
• Por penetração
• Por aderência
• Exemplos de ligações entre vigas e pilares classificadas 
segundo o tipo de transmissão de esforços
• VIGAS DE ALMA CHEIA = não
apresentam vazios em sua alma.
• São sujeitas a esforços de flexão.
• São projetadas como isostáticas,
podendo ser biapoiada ou em
balanço, devido as dimensões da
madeira não ultrapassam vão de 6m.
• As bitolas comerciais mais usadas
são : 6X12m ou 6X16m.
• Quando os vão são maiores que 6m
devem ser usadas como composição
de peças
PRE DIMENSIONAMENTO
Fonte: Yopanan , 2007.
Ligadas por parafusos
Ligações entre madeiras
Fonte: Yopanan, 2007.
Fonte: Yopanan , 2007.
• h= 5%l
• b= h/6
Fonte: Yopanan , 2007.
Treliça
• Tipos mais utilizados
Fonte: Yopanan , 2007.
• Pre dimensionamento
Fonte: Yopanan , 2007.
Pilares
• Podem ser executados em seção maciça 15x15cm e 20x20cm
a) Peça rígida
b) Peça com ligações entre vigas por tacos
c) Várias vigas unidas
Fonte: Yopanan , 2007.
Pre dimensionamento
• P= carga do pilar
• σ = tensão admissível do pilar, (60kgh/cm2
Fonte: Yopanan , 2007.
ARCO
• Transmite as forças aos apoios (vigas) por empuxo.
• Dificuldade em executar o arco em madeira devido a 
curvatura.
Fonte: Yopanan, 2007.
• Solução seria o arco articulado com articulações em metálica, 
porem devido a sua esbeltez pode ocorre flambagem, por isso 
deve ser utilizado contraventamento.
• Contraventamento tem o papel de levar qualquer força que 
ocorra fora do plano do arco para seus apoios.
Fonte: Yopanan, 2007.
Fonte: Yopanan, 2007.
• l/10 ≤ f ≤ l/5
• h= 2% l
• h/4 ≤ b ≤ h/3 (b = altura do arco)
Referencias
• ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR-6627:1981, Associação Brasileira de Normas 
Técnicas (ABNT). Pregos comuns e arestas de aço para madeiras. NBR6627:1981. Rio de Janeiro: ABNT, 
1981. 8p.
• ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR-7190:1997, Associação Brasileira de Normas 
Técnicas (ABNT). Projeto de Estruturas de Madeira. NBR-7190:1997. Rio de Janeiro: ABNT, 1997. 107p.
• ENGEL, H. Sistemas de Estruturas, Ed Blume, 1970
• GESUALDO, Francisco A. Romero. Apostila estruturas de madeira.Uberlândia: UFB,notas de aula, 2003.
• YOPANAN R. C. A concepção Estrutural e a Arquitetura, Edt Zigurate, 2005
• LE GOVIC, Claude. Les assemblages dans la construction en bois. CTBA, 1995.
• SZUCS, C. et. al. Apostila estruturas de madeira.Florianópolis:UFSC, Grupo Interdisciplinar de Estudos da 
Madeira, 2008.
• NETO, Miguel. Apostila estruturas de madeira. Curitiba: UFPR, 2007.
• NOLL,Terrie. The Joint Book- the complete guide to wood joinery, Popular Woodworking Books ,2003.
• NUMAZAWA,Camila Thiemy Dias. Arquitetura japonesa no Pará: estudo de caso em edificações de técnica 
construtiva que favoreceu uma maior durabilidade da arquitetura em madeira no município de tomé-açu. 
2009. . Dissertação (Mestrado em Arquitetura)-Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis.