Materiais de Construção II - Aula 5

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Materiais de Construção II
Profª. MSc. Alana Pacheco
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
2° Semestre de 2017
Aula 5 – Madeira como Material de Construção
Como material de construção, as madeiras 
incorporam um conjunto de características 
técnicas, econômicas e estéticas que 
dificilmente se encontram em outro material 
existente.
• Resistência mecânica à compressão e tração 
na flexão: primeiro material a ser utilizado 
tanto em colunas como em vigas e vergas.
• Resistência elevada com a vantagem de peso 
próprio reduzido
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MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO
INTRODUÇÃO
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• Resiste excepcionalmente a choque e 
esforços dinâmicos
• Boas características de isolamento térmico e 
absorção acústica
• Simplicidade de ligações
• No estado natural, apresenta vários padrões 
estéticos e decorativos
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MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO
INTRODUÇÃO
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Somente adquiriu reconhecimento como moderno material de construção 
quando processos de beneficiamento permitiram anular características 
negativas que o material apresenta em estado natural:
• Degradação das propriedades e surgimento de tensões internas, 
decorrentes de alteração na umidade
• Deterioração, quando em ambientes que favoreçam o desenvolvimento de 
predadores
• Heterogeneidade e anisotropia decorrentes da constituição fibrosa, assim 
como a limitação das dimensões
• Custo, que passou a ser elevado devido aos cuidados com a preservação 
do ambiente
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MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO
INTRODUÇÃO
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A madeira é produto do beneficiamento do 
tronco de árvores, chamado também de 
lenho.
Classificação das árvores
Todas as características na madeira natural 
como material de construção, principalmente 
a heterogeneidade e anisotropia, são 
decorrentes da sua origem.
Os vegetais superiores pertencem ao ramo 
das fanerógamas (vegetais completos) com 
raízes, caule, copa, folhas, flores e sementes
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MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO
ORIGEM E PRODUÇÃO DAS MADEIRAS
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Classificação das árvores
• Endógenas (germinação interna): 
palmeiras e bambus
• Exógenas (germinação externa)
• Gimnospermas 
• Angiospermas: árvores de 
madeira de lei. 
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ORIGEM E PRODUÇÃO DAS MADEIRAS
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Fisiologia
Tronco de uma árvore
• Casca
• Câmbio
• Lenho
• Medula
• Raios medulares
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ORIGEM E PRODUÇÃO DAS MADEIRAS
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Fisiologia
Tronco de uma árvore
• Casca
• Câmbio
• Lenho
• Medula
• Raios medulares
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ORIGEM E PRODUÇÃO DAS MADEIRAS
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Identificação Botânica
O comportamento físico-mecânico irá 
variar de espécie pra espécie mas será 
aproximadamente constante em uma 
espécie.
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ORIGEM E PRODUÇÃO DAS MADEIRAS
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Produção das madeiras
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Corte das 
árvores
Toragem Falquejamento Desdobro
Aparelhamento 
das peças
Fatores de Alteração das Propriedades
A escolha da madeira será feita a partir do conhecimento ne suas propriedades 
através de ensaios de qualificação, que devem levar em consideração os fatores 
de alteração das características do material.
Fatores naturais:
• Espécie botânica da madeira
• Massa específica
• Localização da peça no lenho
• Presença de defeitos
• Umidade
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Fatores de Alteração das Propriedades
Fatores tecnológicos:
• Forma e dimensões dos corpos-de-prova
• Orientação das solicitações
• Velocidade de aplicação das cargas
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Ensaios Normalizados
Método para Ensaios Físicos e Mecânicos de Madeiras 
(NBR 6230)
• Indicar como devem ser feitas as determinações das 
características físicas e mecânicas das madeiras
• Obter dados comparativos, visando caracterizar as 
espécies
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Características Físicas das Madeiras
Umidade
A água que nas árvores é condição de sobrevivência do vegetal permanece na 
madeira extraída sobre três condições.
• Água de constituição
• Água de impregnação
• Água livre
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Características Físicas das Madeiras
Retratilidade
Propriedade que apresentam as madeiras de sofrer alterações de volume e 
dimensões quando seu teor de umidade varia entre o ponto de saturação ao ar 
e a condição seca em estufa
Também chamada de contração, inchamento.
Precauções para atenuação dos efeitos de retratilidade:
• Emprego de peças de madeira com teores de umidade compatíveis com o 
ambiente
• Emprego de desdobro adequado
• Impregnação das peças com óleos e resinas impermeabilizantes
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Características Físicas das Madeiras
Densidade
Nas madeiras, é normalmente considerada em termos de massa específica 
aparente – peso por unidade de volume aparente.
A massa específica aparente é um índice de compacidade da madeira
Traduz a maior ou menor concentração do tecido lenhoso
Conhecida a massa específica aparente, suas características mecânicas poderão 
ser avaliadas através de fórmulas empíricas de correlação
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Características Físicas das Madeiras
Condutibilidade elétrica
Bem seca, a madeira é um excelente material isolante de elevada resistividade
Quando úmida, é condutora.
Suas características isolantes podem ser melhoradas pela impregnação, sob 
pressão, de resinas e processos que melhoram as características mecânicas
A resistividade depende da espécie lenhosa, do sentido em relação às fibras e 
da massa específica
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Características Físicas das Madeiras
Condutibilidade térmica
Mal condutor de calor
Pouca resistência ao fogo
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Propriedades Mecânicas e Estrutura do Material
Consideração na anisotropia do material, classificação das propriedades 
mecânicas em:
• Características mecânicas principais: exercidas no sentido axial ou no 
sentido das fibras de madeira. Compressão, tração, flexão estática e 
dinâmica.
• Características mecânicas secundárias: exercidas transversalmente às fibras. 
Compressão e Tração normal às fibras, torção e cisalhamento.
Cada um dos elementos da madeira contribui de maneira diversa pra 
resistência mecânica do material às diferentes solicitações.
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• Resistência à compressão axial em peças curtas
• Resistência à compressão axial em peças longas: flambagem
• Resistência à tração axial
• Resistência à flexão estática
• Resistência ao fendilhamento
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