Estrutura de Madeira e Aço

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MADEIRAS________________________________________________________
Característica das Madeiras
A madeira se caracteriza sendo o nome genérico utilizados para as árvores de diferentes espécies. É uma matéria orgânica que cresce por meio das raízes, onde é coletado parte do alimento. Dessas raízes cresce o caule, parte útil que utilizamos da madeira, este é subdividido em basicamente 5 partes:
Casca: Camada de tecido morto que protege a parte interna na madeira contra interferências externas, como, insetos e microrganismos. 
Alburno: Parte externa da madeira, onde há o transporte de líquidos e estoque de substâncias. Composta de tecido novo 
Borne e Cerne: O primeiro composto pela camada mais jovem de material orgânico, que se encontra mais próximo da medula, onde a seiva circula. Já o segundo é composto por outra camada jovem, também próximo a medula, mas mais resistente e mais escuro que o borne. 
Medula: Centro do tronco em formato cilíndrico. Parte mais macia da madeira.
Anel de Crescimento: Camada de tecido, simbolizando o crescimento da árvore. Diferentes espessuras que variam com as condições ambientais e da espécie. 
E são classificadas em 2 categorias, segundo a anatomia. 
Coníferas: Madeiras moles, de menor resistência e densidade. Típicas de clima frio. Folhas em formato de escamas e agulhas. Presença de traqueídes.
Pinho do paraná e Pinus.
Dicotiledôneas: Madeiras duras, de maior resistência e densidade. Típicas de clima quente. Presença de vasos 
Peroba Rosa, Aroeira e Eucaliptos. 
Propriedades Físicas 
A madeira é um material anisotrópico, ou seja, sua propriedade física varia com a direção da fibra. As direções principais são longitudinal, tangencial e radial.
Outras características são importantes para a distinção das espécies e escolha para a utilização, como:
Cor: Mesmo sofrendo variação devido ações externas, a cor da madeira ajuda na classificação das espécies de acordo com durabilidade, resistência e idade. A cor se dá pelos extrativos compostos no tronco. 
Cheiro: Tem grande importância na classificação do uso da madeira, pelo fato de o cheiro, quando muito forte, pode se desprender da peça e alterar produtos e ambientes. Os cheiros mais fortes estão em madeiras com alto teor de umidade.
Grã: Descreve a direção das fibras em relação ao crescimento axial da madeira. Sendo classificada em reta e irregular, tem grande importância na resistência estrutural da peça 
Textura: Se refere ao efeito que das fibras, vasos e traqueides, que produzem efeitos na madeira. Classificada em fina, média e grossa, diferencia os usos. 
Teor de umidade: A madeira absorve e perde umidade de acordo com o ambiente. É necessária uma secagem para aumentar a eficiência da peça, quanto maior a umidade menor a resistência. 
Densidade: Classificada em densidade verde, seca, básica e aparente. Definida pela quantidade de massa por volume de água. 
Estabilidade Dimensional: Se caracteriza pela capacidade de retração e expansão com a umidade.
Comportamento ao fogo
Apesar de não ser muito resistente ao calor, a madeira tem um comportamento diferente de outros materiais que tendem a romper com a alta temperatura. Quando há o aumento de temperatura, a peça de madeira após entrar em combustão cria uma camada protetora, o carvão, mantendo a estrutura interna intacta. 
Resistência à produtos químicos 
A madeira é um material em geral resistente a produtos químicos. Porém produtos com composição de água ou álcool podem causar o aumento de volume da peça. Produtos químicos são sempre usados para aumentar a durabilidades da madeira e para mudar a aparência, para se enquadrar em questões estéticas. 
Quando há a remoção dos químicos usados na madeira, ela volta para o estado natural de conservação.
Durabilidade e Degradação
A madeira sofre degradação de 3 principais maneiras:
Por fungos: Microrganismos que utilizam matéria orgânica como alimento, e se proliferam em temperaturas certas e quando há muita umidade.
Por insetos: Classificados em dois tipos, os isópteras e coleópteras, que também se alimentam de matéria orgânica, deixando a madeira com pouca resistência e sem estrutura interna. 
Por produtos químicos: Produtos com compostos de ácidos, soluções alcalinas e agentes oxidantes podem deteriorar o material orgânico da peça. 
Sistemas Estruturais 
A Madeira é classificada na construção civil como:
Pesada: Estrutura e Cobertura. 
Aroeira
Cumaru
Garapa
Itaúba
Jatobá
Leve: Forros, Painéis e Guarnições.
Cedro
Imbuia
Jacarandá
Paricá
Pinus 
Interna: Esquadrias 
Andiroba 
Cerejeira
Ipê
Mogno
Tipos de estruturas
A estruturas pode ser de diferentes tipos:
• Estruturas hierarquizadas: Tipo tradicional de estrutura, tipo pilar-viga, que podem ser executados com vários tipos de encaixe. 
• Estruturas nervuradas: Tipo de estrutura onde há vários pontos de apoio, em pequenas seções verticais e horizontais.
Exemplo de estruturas 
Edifício Misto Mjøstȧrnet- Noruega 
Edifício de 18 andares, com 85 metros de altura. Foi construído com madeira laminada, cruzada e colada, em estrutura hierarquizadas com peças pré-fabricadas. A obra foi feita em 5 estágios.
Edifício Misto One North- EUA
Complexo de 3 edifícios, construídos em uma base de concreto. Na fachada foi utilizado o cedro, a estrutura é comporta de madeira laminada colada e os pisos de madeira maciça 
Morada estudantil Brock Commons Tallwood House - Canadá
Edifício com estrutura mista de concreto e madeira, com 18 andares. Utiliza madeira laminada cruzada e colada, com conexões de aço.
Moradias infantis Canuanã – Brasil
Projeto que utiliza materiais locais, tem estrutura de madeira laminada de eucalipto no sistema tradicional e fechamento em tijolos. 
Torre Urbach – Alemanha 
Torre feita de painéis de madeira laminada cruzada, no formato torcido pela seca dos painéis de forma natural 
AÇO___________________________________________________________________
Características do aço 
O aço é basicamente constituído de ferro e carbono, produzido por derretimento em altas temperaturas e depois moldado de acordo com a necessidade. Utilizamos em geral 4 tipos de aço para estruturas:
ASTM A-36
ASTM A-500 
ASTM A-570
ASTM A-577
SAE 1020
Podem ser utilizados como estrutura bruta e dentro de estrutura de concreto como armaduras 
Propriedades Físicas 
Ductibilidade: Capacidade do material de deformação sob cargas. Característica principal do aço
Fragilidade: Facilidade de ruptura, principalmente em baixas temperaturas
Dureza: Resistência à abrasão em relação aos outros materiais
Resiliência: Capacidade de absorver energia mecânica, quando em regime elástico
Tenacidade: Capacidade de absorver energia da deformação
Fadiga: Ruptura quando a peça passa por esforço repetido
Elasticidade: Capacidade de voltar a forma original depois de sofrer esforço
Plasticidades: Deformação definitiva por efeito de tensão nas peças 
Propriedades Térmicas
Em temperaturas muito altas, as propriedades físicas sofrem alteração. Quando acima de 100°C o aço sofre perda de resistência e redução de elasticidade. Quando acima 300°C o aço se torna líquido. 
Durabilidade e Degradação 
O aço pode sofrer deterioração em contato com o meio ambiente, enferrujando em contato com o oxigênio, causando uma camada que pode ser retirada com facilidade, mas causa a diminuição da espessura do material e da resistência dele. Para que isso não aconteça, é necessária a adição de cobre, cromo ou níquel na fabricação do aço
Perfis encontrados no mercado
Os perfis estruturais utilizados em maior escala, são:
Perfil H
Perfil T
 
Perfil I ou duplo T 
Perfil U ou canal
Perfil tubular 
 
 
Existem também os perfis de chapa dobrada, com alguns exemplos:
Cantoneira
Tubo quadrados
Rufos
Perfil de canto
Entre outros.
Formas de conexão
Existem formas de conexão permanentes, utilizados rebite ou solda elétrica, que é dividida em:
arco elétrico com eletrodo revestido
arcosubmerso
arco elétrico com proteção gasosa
arco elétrico com fluxo no núcleo
E as conexões desmontáveis, sendo parafusos e pinos.
Formas de ruptura
A estricção se da quando existe a diminuição da seção do aço, onde irá se concretizar a ruptura da peça. O coeficiente de estricção faz parte das propriedades de ensaio de tração da peça de aço. 
REFÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS________________________________________________
MADEIRA-
https://moodle.ufsc.br/pluginfile.php/1324317/mod_resource/content/0/Introdu%C3%A7%C3%A3omadeiras2015.pdf
https://repositorio-aberto.up.pt/bitstream/10216/72613/1/000155383.pdf
http://www.mundoflorestal.com.br/arquivos/Julio-Apostila%20Uso%20da%20Madeira%20em%20Estruturas-%201aApostilaSEM_I2014.pdf
https://pt.slideshare.net/valimjulia/madeira-estrutural
http://usuarios.upf.br/~zacarias/Notas_de_Aula_Madeiras.pdf
https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-26052006-150001/publico/2003ME_AndreLZangiacomo.pdf
http://www.mundohusqvarna.com.br/wp-content/uploads/2016/03/husqvarna_ebook8_final.pdf
http://madeiraeconstrucao.com.br/
AÇO –
http://professor.pucgoias.edu.br/SiteDocente/admin/arquivosUpload/17448/material/1%20-%20INTRODUCAO.pdf
https://maquinadeaprovacao.com.br/engenharia/edificacoes-estruturas-metalicas/
http://www.cursoscbca.com.br/moodle/arquivos/pdfs/Apostila_Sist_Estrut_peq/Apostila_Modulo_2_peq.pdf
http://www.crea-sc.org.br/portal/arquivosSGC/a%C3%A7os%20carbono%20constru%C3%A7%C3%A3o%20civil.pdf
https://www.passeidireto.com/arquivo/66316789/aula-01-propriedades-fisicas-e-mecanicas-do-aco
UNICID – UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
GREICE RODRIGUES
RGM- 19634099
ESTRUTURAS DE MADEIRA E DE AÇO
Sistemas e Tecnologia da Construção IV
SÃO PAULO
SP