Aula 01 Estrutura de madeira

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Estrutura de Madeira
Aula 1 - Tipos e Estrutura das Madeiras
INTRODUÇÃO
A madeira, como material de construção, vem sendo aplicada desde sempre, sendo um dos materiais estruturais mais
primitivos utilizados pela humanidade. A sua resistência e leveza contribuem para o seu uso como um material de
construção natural. Entretanto, os tipos de madeira diferem de região para região, suas estruturas e,
consequentemente, as suas propriedades são fortemente afetadas por essas diferenças.
Não só o uso da madeira em estruturas é importante, mas também o seu amplo uso como revestimento e vedação. As
propriedades da madeira variam muito em função da sua composição: você já se perguntou por que é mais fácil
martelar um prego, em alguns pontos da madeira, em relação a outros? Ou por que a madeira, como a cortiça, por
exemplo, possui um excelente isolamento térmico? Ainda, se a condutividade térmica da madeira aumenta ou diminui
conforme a redução da umidade relativa do ar?
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Constantemente inserida em nosso cotidiano, quase toda a edi�cação possui peças de madeira, seja como vedação,
seja como estrutura, em portas, esquadrias, bancadas ou estruturas de cobertura. A madeira ainda serve, muitas das
vezes, como forma e suporte do concreto até que ele ganhe resistência.
OBJETIVOS
Reconhecer os tipos de madeira disponíveis para uso na construção civil.
Diferenciar as estruturas internas das madeiras.
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Dentre as principais propriedades da madeira, podemos destacar as seguintes (Tabela 1):
Tabela 1 – Dados comparativos entre os materiais de construção mais utilizados em estruturas. 
Adaptado de Calil Jr. e Dias, (1997), apud Calil et al (2003).
Onde:
Fonte da Imagem:
Densidade. No caso da madeira, considerada em relação à umidade de 12%;
Fonte da Imagem:
Fonte: Nina Lishchuk / Shutterstock e Anna Moskvina / Shutterstock
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Módulo de elasticidade (mesmas considerações da resistência);
Fonte da Imagem:
Resistência. Para o concreto, tomada em relação à resistência à compressão; para o aço, a tensão de escoamento do
aço ASTM A-36; e para a madeira, considerada a resistência à compressão paralela às �bras, à umidade de 12%;
Fonte da Imagem:
Energia consumida na produção. Para a madeira, foi considerada a energia solar.
A MADEIRA COMO MATERIAL ESTRUTURAL
O uso da madeira ainda é muito valioso atualmente, pois a madeira apresenta propriedades que a faz única,
apresentando um grande diferencial em relação ao concreto armado e ao aço, como materiais estruturais.
Conforme veri�cado na Tabela 1, uma das grandes qualidades da madeira, como material estrutural, vem da sua
elevada relação entre resistência e peso próprio (densidade), sendo mais de duas vezes superior à mesma relação para
o aço e mais de seis vezes para o concreto.
Esta elevada relação propicia à madeira condições de vencer grandes vãos e por isso é recomendada para estruturas
de obras de arte, como:
Outro ponto que deve ser destacado é a energia consumida para sua produção. Como material natural, a madeira
apresenta grande vantagem em relação ao aço e ao concreto, com energia de produção, na média, inferior em quase
cem e mais de seis vezes, respectivamente. Este dado, por si só, já corrobora com a viabilidade ambiental da
exploração regulada da madeira. Ainda, a madeira, quando adotada uma política séria, con�gura-se como um material
renovável, diferentemente do concreto e do aço.
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A madeira, como material de construção natural, apresenta uma grande diversidade de propriedades, as quais
in�uenciarão muito no seu desempenho na construção civil. Para isso, é necessário reconhecer os tipos de madeira e
como é a estrutura interna desses tipos mais usados na Construção Civil.
Fonte:
Estrutura e crescimento das
madeiras
A madeira utilizada na construção civil é um material exogênico, isto é, cresce com adição de camadas externas à
casca, conforme as temporadas vão passando.
A Figura 1, a seguir, ilustra uma seção transversal de um tronco de madeira.
De dentro para fora, podemos classi�car e de�nir, resumidamente, as macroestruturas da madeira da seguinte forma:
Figura 1 – Seção transversal de um tronco de madeira, mostrando as camadas existentes. Fonte: PFEIL, W. e PFEIL M.
(2003) 
Alexey Borodin / Shutterstock
A Figura 2, demonstra claramente os anéis de crescimento e, principalmente, a casca do tronco.
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Figura 2 – Seção transversal de tora de madeira com clara distinção da casca do alburno. 
Alexey Borodin / Shutterstock
Ritter (1990) apud Calil et al (2003) destaca claramente a diferença na coloração entre o cerne e o alburno, lembrando
que o cerne é a região da seção transversal preferida para as madeiras de construção por ser considerada mais dura e
mais durável (Figura 3).
Figura 3 – Seção transversal da madeira, ilustrando a diferença entre a coloração do cerne e do alburno. 
Billion Photos / Shutterstock
A Figura 4 demonstra, de maneira inequívoca, a diferença entre o cerne ou durâmen e o alburno ou branco. Há uma
diferença característica nas suas colorações.
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Figura 4 – Seções transversais de toras de madeira ilustrando a diferença entre o cerne e o alburno. 
Teerawatyai / Shutterstock
A Figura 5 ilustra claramente os anéis de crescimento, os raios medulares, o câmbio e a casca, além de exibir alguns
defeitos que serão analisados posteriormente.
Entre os diversos tipos, a madeira de construção é habitualmente extraída do cerne, por ser mais resistente a fungos e
outros organismos e, portanto mais durável do que a madeira extraída do alburno. Contudo, além de não haver uma
correlação especí�ca entre a resistência mecânica das peças de madeira e a sua estrutura interna (cerne ou alburno), o
alburno, por ainda ser “matéria viva”, aceita mais a aplicação de preservativos e outros aditivos por ser mais
higroscópica que o cerne. O conhecimento dessas madeiras é importante para avaliar a correta penetração dos
aditivos e preservativos e para consideração da durabilidade e vida útil de cada uma delas.
Figura 5 – Seção transversal de tora de madeira ilustrando claramente o cerne e o alburno, os anéis de crescimento, os
raios medulares, o câmbio (ou líber) e a casca. 
Alexey Borodin / Shutterstock
A Figura 6, a seguir, ilustra alguns cortes de madeira, destacando, nesta imagem, a retirada (perda) da casca, que não é
aproveitada na construção civil. O “brancal” (alburno), como já comentado, é preterido ao cerne, por ser considerado
mole demais e a medula também é descartada. Os cortes da madeira devem ser os maiores possíveis para maximizar
o aproveitamento da mesma pela indústria.
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Figura 6 – Cortes da seção transversal da madeira. A ideia é aproveitar o máximo possível do volume disponível. 
Slavoljub Pantelic / Shutterstock
TIPOS DE ÁRVORES
As peças de madeira apresentam grande variedade depropriedades e é interessante que saibamos diferenciar os tipos
de madeira, uma vez que elas foram classi�cadas conforme as suas características físicas.
Assim, as madeiras podem ser divididas, biologicamente, em dois tipos principais com diferenças signi�cativas nas
suas microestruturas:
MICROESTRUTURA
O clima, no qual as árvores estão inseridas, é crucial para a formação e o crescimento das árvores.
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Em climas tropicais, muitas das vezes esses anéis são difíceis de ser observados.
A seguir, destacaremos as características das madeiras conforme suas classes, apresentando as diferenças micro e
macroestruturais de cada uma.
A Figura 7 apresenta seções típicas de madeiras coníferas e dicotiledôneas.
Figura 7 – Seções transversais típicas de madeiras: (a) Coníferas e (b) Dicotiledôneas. Fonte: PFEIL, W. e PFEIL M.
(2003).
As células da madeira são denominadas �bras e são como tubos alinhados na direção axial do tronco.
Fonte: Gabi Wolf / Shutterstock e Yuriy2012 / Shutterstock
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Figura 9 – Seções muito ampliadas do tecido de uma conífera: (a) Seção transversal e (b) Seção tangencial. Fonte:
PFEIL, W. e PFEIL M. (2003).
Atenção
, Com a Figura 9, é possível identi�car as variações nas estruturas celulares conforme a estação do ano. Compare esta �gura com
as estruturas apresentadas na Figura 7.
O canal resinífero é um local onde é armazenada a resina da árvore, composta por polímeros e sais minerais, os quais
contribuem para a sua nutrição (Figura 10).
Taylor (1978) apud Calil et al (2003) detalhou essas estruturas, conforme veri�cado na �gura a seguir:
Figura 10 – Anatomia de uma conífera. 
Fonte: Taylor (1990) apud Calil et al (2003)
As dicotiledôneas apresentam três estruturas básicas:
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Figura 11 – anatomia de uma dicotiledônea. 
Fonte: Taylor (1990) apud Calil et al (2003)
TIPOS DE MADEIRAS COMERCIAIS NA CONSTRUÇÃO CIVIL
A construção civil emprega uma série de madeiras, mais ou menos bene�ciadas, conforme o caso. As mais utilizadas
podem ser classi�cadas em duas categorias (PFEIL, W. e PFEIL, M. (2003):
Madeiras maciças
Fonte: Media Union / Shutterstock, JD Photograph / Shutterstock e Pincasso / Shutterstock
A madeira serrada deve ser cortada e desdobrada com o objetivo de maximizar as peças. A Figura 12 ilustra dois
esquemas de cortes:
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Figura 12 – Esquemas de cortes das madeiras para produção de peças: (a) paralelo e (b) radial. 
Fonte: PFEIL, W. e PFEIL M. (2003).
Madeiras industrializadas
Fonte: Stock image / Shutterstock, Mega Moveleiros e baitong333 / Shutterstock
A madeira laminada e colada apresenta muita versatilidade estrutural por suas variadas formas e por sua beleza,
produzindo ambientes agradáveis, aconchegantes, funcionais e estruturalmente belos.
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Figura 13 – Templo com estrutura em madeira.
ATIVIDADES
1 - Veja a charge demonstrando os interesses econômicos prevalecendo sobre a preservação das espécies de madeira,
criticando o desmatamento.
Fonte: Pronto passei
Conforme mostra a �gura acima, o desmatamento das �orestas é algo que preocupa bastante em função do apelo
econômico que movimenta essa extração. Com base nesta informação, segundo o seu entendimento, descreva o
futuro da madeira como material de construção, quando considerados os próximos 10 anos.
Resposta Correta
2 - Um arquiteto está projetando uma igreja moderna com capacidade para 2.000 pessoas e precisa especi�car o
material correto para “vencer” o vão transversal da igreja. Ele dispõe de aço, concreto e madeira ao mesmo preço, tanto
de aquisição quanto de aplicação, não sendo esta, portanto, uma variável a ser considerada. Assinale a opção correta
quanto à melhor indicação de material:
O aço apresenta elevado peso especí�co, por isso, é considerado o mais indicado para vencer os vãos da igreja.
As vigas de concreto armado constituem-se a melhor opção para peças submetidas à �exão em grandes vãos.
Quanto ao custo de manutenção das vigas de madeira, pouco importa o uso preventivo de preservativos na sua durabilidade.
As vigas de madeira apresentam uma excelente relação entre a sua resistência e o seu peso especí�co, sendo apropriadas
para vencer vãos grandes como os da igreja.
As peças estruturais de madeira só serão interessantes se estiverem expostas e dispostas em tesouras que vençam esses
vãos.
Justi�cativa
3 - Sobre a estrutura interna das madeiras, assinale a opção FALSA:
A medula é a parte da seção transversal de um tronco de madeira que, por ser inicial, sustenta toda a estrutura da árvore.
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O cerne é a parte da madeira que está inativa, sendo por isso, mais resistente quanto ao ataque de fungos e outros
organismos.
O alburno é denominado de trecho “vivo” da árvore e apresenta coloração mais clara que o cerne e maior permeabilidade e
higroscopicidade, podendo absorver melhor os preservativos aplicados.
O líber funciona como um transporte da seiva e produz células da casca.
Os raios medulares são células longas e achatadas que transportam a seiva entre a medula e a casca, ligando-se ao líber.
Justi�cativa
4 - Com base nas a�rmações a seguir, assinale a opção correta:
I – As madeiras mais utilizadas na construção civil podem ser classi�cadas entre hardwoods e softwoods; 
II – A madeira falquejada é bene�ciada por processos industriais, nos quais as suas faces são aparadas; 
III – A madeira laminada e colada é muito utilizada em estruturas e arquiteturas complexas pela sua beleza,
�exibilidade nas dimensões e resistência.
Somente a primeira está correta;
Somente a terceira está correta;
As a�rmativas I e II estão corretas;
Somente a a�rmativa II é falsa;
Todas as a�rmativas são corretas.
Justi�cativa
5 - Quanto aos dois principais tipos de árvores e suas microestruturas, assinale a opção correta:
Madeiras de lei são consideradas aquelas madeiras duras de melhor qualidade e que são obtidas de árvores cujas folhas são
agrupadas em escamas e as suas sementes em cones.
As dicotiledôneas compõem a classe de madeira mais importante das Angiospermas, são latifoliadas e de crescimento lento.
As Gimnospermas são representadas na construção civil pelas madeiras duras e por isso não possuem valor comercial
elevado.
As condições ambientais não in�uenciam o crescimento das madeiras, pois as espécies encontradas na Amazônia, por
exemplo, não sofrem com grandes variações climáticas e estão entre as maiores e mais diversas do mundo.
Todas estão erradas.
Justi�cativa
6 - Assinale a alternativa correta:
As coníferas possuem duas estruturas básicas: os traqueídes e as parênquimas. Ambos servem para conduzir a seiva e o
último tem a função estrutural da árvore.
O desdobramento da madeira pode ser feito de forma radial ou em pranchas e por isso não precisa ser considerado o tamanho
das peças que serão desdobradas.
Os vasos celulares das coníferas possuem pontuações em suas extremidades para possibilitar a passagem da seiva.
A energia de produção da madeira é bastante superior à energia de produção do concreto armado.
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As dicotiledôneas e as coníferas possuem �bras longitudinais. A diferença entre elas reside no fato de que as �bras das
árvores frondosas possuem as suas extremidades fechadas, enquanto as �bras longitudinais das softwoods têm extremidades
abertas que se comunicam com as parênquimas para distribuição da seiva.
Justi�cativa
Glossário