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Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia Pedro Afonso de Oliveira Almeida Universidade de São Paulo Madeira como material estrutural Capítulo 35 Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia • A madeira é um material originário do tecido vegetal com características intrínsecas definidas pela fisiologia da árvore. A formação da estrutura interna da madeira pode ser considerada como um sistema de tubiforme que transportam tanto a seiva bruta (da raiz até as folhas) quanto à seiva elaborada (das folhas para o tronco – após a fotossíntese), irrigando radialmente o tronco. A fisiologia da árvore define um sistema vascular orientado na direção vertical (longitudinal) e radial ao tronco, formada por elementos “tubulares” denominados de fibras (traqueídes). Esses elementos são estruturas macroscópicas, com dimensões da ordem de milímetros, podendo alcançar até 3,5 mm (caso do eucalipto). Madeira Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia Propriedades estruturais da madeira Figura 1 – Diagrama esquemático da fisiologia da árvore Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia Propriedades estruturais da madeira Figura 2 – Arranjo esquemático da estrutura interna da madeira (ALMEIDA, P. A. O, 1990) Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia Propriedades estruturais da madeira Figura 3 – Diagrama esquemático do traqueide Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia Propriedades estruturais da madeira Figura 4 – Anéis de crescimento como indicação da estrutura interna da madeira (ALMEIDA, P. A. O, 1990) Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia Propriedades estruturais da madeira Figura 5 – Sistema de desdobro orientado pela estrutura interna da madeira (anéis de crescimento) Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia Propriedades estruturais da madeira Figura 6 (a) – Corpos-de-prova utilizados no experimento Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia Propriedades estruturais da madeira Figura 6 (b) – Variação da resistência da madeira em função da temperatura até a combustão espontânea (Almeida, P. A. O & Souza, 1996) Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia Propriedades estruturais da madeira Figura 6 (c) – Variação da resistência do concreto em função da temperatura (Almeida, P. A. O & Souza, 1996) Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia Propriedades estruturais da madeira Quadro 1 - Classes de umidade, ALMEIDA et all, 1996 Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia Propriedades estruturais da madeira Figura 8 – Orientação dos planos preferenciais de simetria elástica do modelo ortótropo da madeira (ALMEIDA, P. A. O, 1990) Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia Propriedades estruturais da madeira Quadro 2 – Relações entre as resistências da madeira natural, em valores característicos (ALMEIDA et al, 1986) Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia Classes de resistência Figura 9 – Madeira laminada colada Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia Classes de resistência Figura 10 – Madeira compensada: a) produção de lâminas de madeira b) placa de compensado com 5 camadas com as orientações das fibras Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia Classes de resistência Figura 11 – Madeira reconstituída: a) madeira aglomerada b) madeira extrusada Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia Classes de resistência Quadro 3 - Classes de resistência das coníferas (ALMEIDA et al, 1986 (NBR 7190/97)) Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia Classes de resistência Quadro 4 - Classes de resistência das folhosas ALMEIDA et all, 1986 (NBR 7190/97) Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia Classes de resistência Quadro 5 - valores de γw para projeto de estruturas de madeira – Estados Limites Últimos Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia Classes de resistência Quadro 6 - valores de kmod1 (ALMEIDA et al, 1990 (NBR 7190/97)) Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia Classes de resistência Quadro 6 - valores de kmod2 (ALMEIDA et al, 1990 (NBR 7190/97)) Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia Ligações Figura 12 – Modos de ruptura das ligações de estruturas de madeira (ALMEIDA, P. A. O, 1990) Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia Ligações Figura 13 – Afastamento e espaçamentos mínimos (ALMEIDA, P. A. O, et al, 1996) Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia Ligações Figura 14 – Esforços solicitantes numa ligação (ALMEIDA, P.A.O, 1990) Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia Ligações Figura 15 – Espessuras t a serem consideradas na resistência de cálculo Rvd Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia Ligações Figura 16 – Interfaces de cortes de uma ligação (ALMEIDA, P. O. A, 1990) Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia Ligações Figura 17 – Arranjos de ligações de estruturas de madeira Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia Ligações Figura 17 – Arranjos de ligações de estruturas de madeira Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia Ligações Figura 17 – Arranjos de ligações de estruturas de madeira Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia Aplicações Figura 18 – Estrutura de madeira em arco em treliça, Setor de compras das lojas Marisa, São Paulo, SP, construída a mais de 50 anos atrás. Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia Aplicações Figura 19 – Ponte de madeira em viga reta com alma em treliça múltipla, vão livre de 30 m, Iperó, São Paulo, construída em 1988. a) vista lateral. B) vista inferior. Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia Aplicações Figura 20 – Passarela de pedestres, com 12 m de vão livre, em madeira laminada protendida. Cidade Universitária, São Paulo, construída em 2005. c) pavimentação rígida; d) detalhe da montagem do tabuleiro sem a armação. Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia Aplicações Figura 20 – Passarela de pedestres, com 12 m de vão livre, em madeira laminada protendida. Cidade Universitária, São Paulo, construída em 2005. a) vista panorâmica; b) detalhe da protensão. Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia Aplicações Figura 21 – Estrutura em madeira laminada colada. A) vista lateral; b) detalhe da estrutura de cobertura com vigas laminadas Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia Madeira compensada e reconstituída Figura 22 – Seção de vigas com alma em madeira compensada a) seção duplo T; b) seção caixão simples; c) seção caixão com duplo T; d) seção caixão com 2 células. Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia Madeira compensada e reconstituída Figura 23 – Estrutura de madeira reconstituída tipo OSB em Osasco, SP, construída em 005. a) arranjo da estrututa; b) detalhe das paredes de canto; c) detalhes das paredes antes do fechamento; d) vista externa da fachada principal. Livro: Materiais de Construção Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia Madeira compensada e reconstituída Figura 23 – Estruturasmistas metálicas e madeira, cionstrução habitacional São Francisco, USA, fotos do autor, junho 2007. a) vista lateral da estrutura; b) detalhe do pórtico misto. Madeira como material estrutural Madeira Propriedades estruturais da madeira Propriedades estruturais da madeira Propriedades estruturais da madeira Propriedades estruturais da madeira Propriedades estruturais da madeira Propriedades estruturais da madeira Propriedades estruturais da madeira Propriedades estruturais da madeira Propriedades estruturais da madeira Propriedades estruturais da madeira Propriedades estruturais da madeira Classes de resistência Classes de resistência Classes de resistência Classes de resistência Classes de resistência Classes de resistência Classes de resistência Classes de resistência Ligações Ligações Ligações Ligações Ligações Ligações Ligações Ligações Aplicações Aplicações Aplicações Aplicações Aplicações Madeira compensada e reconstituída Madeira compensada e reconstituída Madeira compensada e reconstituída
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