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MATERIAIS NATURAIS E ARTIFICIAIS 04/05/21 Tipos de madeira ● Madeira dura (Hardwood): São conhecidas na botânica por dicotiledôneas . ● Madeira macia - Softwood: São conhecidas na botânica por coníferas. A diferenciação de uma para a outra é feita a partir da folhagem da árvore. Se as folhas são tipo “agulhas”, pontiagudas, como pinheiros quer dizer que são coníferas e as que não são coníferas acabam sendo dicotiledôneas , tendo duas folhas achatadas. Existe uma variação muito grande de espécies de madeira. Algumas encontradas apenas na Amazônia, no Cerrado ou então na Mata Atlântica. Comercialmente Comercialmente as madeiras podem ser de primeira, segunda e terceira qualidade. 1° Qualidade: Elas não apresentam os nós da madeira e quase nenhum defeito, sendo assim acabam sendo mais caras. São utilizadas em situações especiais, como estrutura em madeira. 2° Qualidade: Elas apresentam poucos nós e alguns defeitos, sendo assim de médio custo. Utilizadas em maior escala na construção civil. 3° Qualidade: Elas apresentam nós em suas faces e os defeitos são maiores, neste caso não é recomendado para uso estrutural. Anatomia da madeira ➤ Medula: A parte central da madeira, região que acompanha o crescimento da árvore. A árvore vai ter o crescimento através da medula só enquanto não se tem a casca (camada externa) somente com o caule. ➤ Cerne: É a parte mais antiga da árvore onde não se tem mais a passagem de nutrientes. Geralmente, no cerne existem alguns bolsões onde se acumulam óleos e resinas, isso serve para expulsar microorganismos. ➤ Alburno: Ainda é a parte viva da madeira, as cédulas ainda conduzem a seiva, ou seja, essa parte é mais úmida, diferente do cerne que é mais seca pela falta de seiva. ➤ Casca: Tem a função de proteger a árvore, pois logo depois da casca se tem o câmbio que produz as cédulas. A primeira parte da casca é formada por tecido vivo. Os anéis da madeira apresentam o crescimento dela. Começa pela medula e assim se expande para fora. Para cada anel de crescimento são considerados 6 meses. A madeira é um material anisotrópico, ou seja, ela vai reagir de uma forma diferente dependendo da aplicação de carga, seja ela perpendicular à fibra, no sentido da fibra ou inclinada em relação a fibra. As propriedades dela vão depender da direção que a carga é aplicada ao plano de crescimento das células da madeira. A composição química da madeira é basicamente celulose e lignina. 15% desta composição pode conter óleos, resinas, amidos, taninos e açúcares. → Celulose: Ela vai constituir as paredes das células. Composta de carboidratos complexos. → Lignina: Ela dá a liga entre as células.Composta de resina natural, além de ligar as cédulas serve como proteção. Propriedades da madeira Grau de umidade e densidade É a quantidade de água que a madeira possui. Essa medida é feita após o corte da árvore. Quanto mais úmida, menor é a resistência dela. Por isso é necessário secar a madeira, de maneira natural ou em estufa, deixando apenas 15% de umidade. A partir daí é medido a densidade da madeira. Quanto mais densa ela é, normalmente mais resistência a madeira é na aplicação das cargas. EX: Quando se tem duas peças, uma mais leve e outra pesada, a que vai obter mais resistência é a peça mais pesada. Ambas as peças precisam estar nas mesmas dimensões. EX²: De acordo com a tabela abaixo, temos o Cedro que é o menos denso e consequentemente é o menos resistente. Já a Aroeira é a mais densa e consequentemente a mais resistente. Retração e inchamento Uma propriedade que vai depender da quantidade de umidade que determinada peça possui. O grau de umidade e a densidade são muito importantes para a madeira, pois são eles que influenciam na resistência da madeira. Quando os 15% de umidade não são atingidos, a peça vai ter uma variação em relação a umidade que ela recebe da atmosfera muito maior, ou seja, essa madeira não foi seca corretamente na estufa, isso acaba ocasionando a retração e o inchamento em maior proporção (isso também depende da madeira que está sendo utilizada). Dilatação térmica Vai acontecer em todas as dimensões da madeira, só que a dilatação térmica na direção perpendicular às fibras pode chegar a ser 20x maior do que da direção paralela à elas. Resistência à compressão Paralela Perpendicular ● Compressão paralela às fibras apresentam grandes resistências. ● Compressão perpendicular às fibras apresentam menor resistência, chegando a 1 ⁄ 4 do valor da compressão paralela. ● Compressão inclinada em relação às fibras apresentam valores intermediários comparado com as compressões anteriores. Se fosse para classificar ficaria assim: Ex: Se aplicar um esforço de compressão perpendicular a fibra: resistência menor Se aplicar um esforço de compressão inclinada em relação a fibra: resistência intermediária Se aplicar um esforço de compressão paralela à fibra: resistência máxima. Resistência à tração Paralela Perpendicular ● Quando se tem a tração puxando a fibra, no seu sentido longitudinal, essa peça vai ter baixos valores de deformação e elevados de resistência. Dependendo do tipo/classificação da madeira ela vai resistir tanto quanto o aço resiste . ● Quando se tem a tração no sentido perpendicular às fibras, essa peça vai apresentar baixa resistência. Paralela > Inclinada > Perpendicular Alta > Intermediária > Baixa Resistência ao cisalhamento Pilar Viga ● O plano de ruptura perpendicular em direção às fibras: alta resistência. Antes de romper a peça demonstra problemas de resistência à compressão perpendicular. Resistência à flexão simples ●Quando se tem uma peça submetida a flexão simples, ela é dividida em duas partes, esticando em baixo e encurtando em cima, ou seja, tração em baixo e compressão em cima. Se esses esforços acontecerem paralelos a fibra essa peça vai resistir muito mais. Processamento da madeira A parte do centro (medula) não é aproveitada pois sua composição é basicamente composta por nutrientes. Patologias As principais patologias relacionadas à madeira vem do seu processo de beneficiamento e da origem, ou seja, a própria árvore. Durante o corte e secagem a tábua de madeira pode sofrer algumas deformações. São elas: Outra questão da patologia é a deterioração por fungos e insetos. Algumas madeiras são mais suscetíveis do que as outras por conta dos nutrientes que a árvore produz. Os defeitos da madeira, são geralmente relacionados ao processo de crescimento da madeira, chamados de: nós, fenda e gretas. Corte da árvore ➤ Retirada da casca e segmentação do tronco em toras ➤ Desdobramento das toras em pranchas ➤ Secagem ➤ Corte dos desdobramento utilizados comercialmente. ➤ Nó: O nó da madeira significa que essa peça é menos resistente neste ponto, porque neste ponto é onde há mudança do crescimento das fibras da madeira. ➤ Greta: São rachaduras no sentido radial, isso ocorre quando a árvore recebe algum tipo de carga ➤ Fenda: Se a peça possui essas rachaduras e ela é cortada de maneira desrespeitosa em relação as gretas acabam formando as fendas na peça. Desempenho ao fogo A parte externa da madeira queima sim, mas essa parte queimada protege o interior da madeira fazendo com que não entre oxigênio no núcleo da peça (assim como acontece com o cobre).
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