1-INTRODUÇÃO, VANTAGENS E DEFEITOS DA MADEIRA (AULA1)

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PROFº ESP. THIAGO BRASIL ARRUDA
INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA 
MADEIRA
NOSSA BIBLIOGRAFIA
REBELLO, Y. Estruturas de aço, concreto e madeira. 
ZIGURATE, 2011.
NEGRAO, J; FARIA, A. Projetos de estruturas de 
madeira. PUBLINDUSTRIA, 2009.
MOLITERNO, B. Caderno de Projetos de Telhados em 
Estrutura de Madeira. 2ª ed. Ampliada. São Paulo: 
Edgard Blucher. 2010. 451p.
PFEIL, W. Estruturas de madeiras. LTC, 2003.
O QUE IREMOS ABORDAR?
NORMATIZAÇÃO
DEFINIÇÕES
CLASSIFICAÇÃO DAS ÁRVORES
FISIOLOGIA DAS ÁRVORES
ANATOMIA DO TECIDO LENHOSO
VANTAGENS E DESVANTAGENS
DEFEITOS NATURAIS E DE FABRICAÇÃO
NORMATIZAÇÃO
Norma regulamentadora brasileira:
NBR - 7190/1997 – Projeto de Estruturas de Madeira
DEFINIÇÕES
A madeira é utilizada como material de construção
desde as civilizações antigas, na construção de abrigos
e ferramentas, devido a disponibilidade na natureza e
facilidade de manuseios. Com desenvolvimento da
sociedade e principalmente a partir da revolução
industrial este elemento teve seu uso reduzido em
detrimento de produtos industrializados.
DEFINIÇÕES
No entanto, em muitas regiões do país ainda
temos construções em larga escala utilizando a
madeira. Podem ser construídas casas de todos
os tamanhos e estilos, dano um aspecto rústico ou
moderno, agradando o cliente da melhor forma
possível. Por isso, empresas que trabalham com
casas pré-moldadas em madeira tem adquirido
seu espaço no mercado de trabalho.
REINO PLANTAE
REINO 
PLANTAE
BRIÓFITAS
(Musgos)
PTERIDÓFITAS
(Samambaias)
GIMNOSPERMA
Coníferas
Árvores com copa 
em forma de cone 
(coníferas) e de 
crescimento 
rápido.
ANGIOSPERMA
Monocotiledôneas Dicotiledôneas
Arvores 
frondosas de 
crescimento 
lento.
CLASSIFICAÇÃO DAS MADEIRAS
As madeiras usadas na construção são retiradas dos
troncos das árvores e classificadas da seguinte forma:
Madeiras Duras
Provenientes de árvores frondosas de crescimento lento.
Grupo Angiosperma, Classe Dicotiledôneas. Exemplo: Peroba,
Ipê, Aroeira, Carvalho, Pau Brasil etc. Madeiras duras de melhor
qualidade são chamadas de Madeira de Lei.
Madeiras Macias
Provenientes de árvores crescimento rápido. Grupo
Gimnosperma, Classe Coníferas. Exemplo: Pinheiro-do-Paraná e
Pinheiro-Bravo, ou Pinheirinho, pinheiros europeus, pinheiros
norte-americanos, etc.
EXEMPLOS:
PAU BRASIL
Fonte: Google
PINHEIRO DO PARANÁ
Fonte: Google
EXEMPLOS:
IPÊ AMARAELO
Fonte: Google
IPÊ ROXO
Fonte: Google
MADEIRAS MAIS UTILIZADAS
 As espécies de madeiras mais utilizadas em
estruturas no Brasil são: Peroba Rosa, Ipê,
Eucalipto, Pinho, Jatobá, Maçaranduba, Garapa,
Cumaru, Aroeira e Itaúba.
ESTRUTURA DA MADEIRA
A parte das árvores utilizadas em estruturas são
provenientes do caule. A seguir temos as regiões do caule, de
fora pra dentro:
Casca
Alburno ou Branco
Cerne ou Durâmen
Medula
ESTRUTURA DA MADEIRA
Casca
A casca é a camada mais externa do caule, é formada
por uma camada externa morta, com espessura variável e
serve como proteção para a árvore, e uma camada interna
fina de tecido vivo e macio que conduz seiva elaborada para
as partes em crescimento.
ESTRUTURA DA MADEIRA
Alburno ou Branco
Camada formada por células vivas que conduzem a
seiva bruta das raízes para as folhas, tem espessura variável
de 3 a 5cm, conforme espécie.
ESTRUTURA DA MADEIRA
Cerne ou Durâmen
Com o crescimento do caule as células vivas tornam-
se inativas e constituem o cerne, de coloração mais escura,
passando a ter apenas função de sustentar o tronco.
ESTRUTURA DA MADEIRA
Medula
Tecido macio em torno do qual se verifica o primeiro
crescimento da madeira, nos ramos novos.
ESTRUTURA DA MADEIRA
Casca
Alburno 
ou 
Branco
Cerne ou 
Durâmen
Medula
MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO
Aplicações Definitivas:
Fundações
Pilares
Vigas
Pisos
Cobertura
Vedação
Pontes
Viadutos
Passarela
Pórticos
Fonte: Google Imagens
Fonte: Google Imagens
Fonte: Google Imagens
Fonte: Google Imagens
MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO
Principais Vantagens:
Recurso renovável;
Fácil manipulação;
Diversidade de produtos industrializados;
Isolamento Térmico;
Baixa dilatação linear;
MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO
VALE DESTACAR:
A madeira apresenta um comportamento estrutural
bastante apreciável, pois possui resistência mecânica
tanto a esforços de tração como a compressão, além
de resistência a tração na flexão e tem resistência a
choques e cargas dinâmicas absorvendo impactos
que dificilmente seriam absorvidos com outros
materiais;
MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO
Principais Desvantagens:
Material Anisotrópico
Material Higroscópico
Degradação Física
Degradação Química
Degradação Biológica
Defeitos Naturais e de Fabricação
Desvantagens
Material Anisotrópico
Diz-se que um material é anisotrópico quando as
propriedades físicas ou químicas não apresentam as mesmas
características nas diversas direções em que se pode
analisar tal material. O processo de crescimento da árvore
determina uma simetria axial e uma direção predominante
das células que constituem o lenho. Este arranjo resulta na
anisotropia da madeira.
Desvantagens
Material Anisotrópico
A madeira é um exemplo de material anisotrópico
com propriedades mecânicas que dependem da
disposição das suas fibras. A madeira expande-se ou
retrai-se de forma diferente às variações de umidade no
ambiente, consoante sejam considerados os sentidos
relativos de suas fibras.
Desvantagens
Material Anisotrópico
Devido à constituição da árvore, as suas propriedades
físicas, mecânicas e tecnológicas não são as mesmas nos
três sentidos principais: axial, radial e tangencial. Portanto a
madeira é um material anisotrópico.
Desvantagens
Material Anisotrópico
Ez, αz, cz
Ex, αx, cx
Ey, αy, cy
Ex = Ey = Ez = 
Eαx = αy = αz = 
αxcx = cy = cz = cx
MATERIAL 
ORTOTRÓPICO
Ez, αz, cz
Ex, αx, cx
Ey, αy, cy
Ex ≠ Ey ≠ Ez
αx ≠ αy ≠ αz
cx ≠ cy ≠ cz
MATERIAL 
ANISOTRÓPICO
Longitudinal
EL, αL, cL
Radial
ER, αR, cR
Tangencial
ET, αT, cT
ER ≠ ET ≠ EL
αR ≠ αT ≠ αL
cR ≠ cT ≠ cL
MADEIRA (MATERIAL 
ANISOTRÓPICO)
Desvantagens
Material Higroscópico
 Por ser um material higroscópico, a madeira absorve
umidade da atmosfera quando seca, e a libera quando
úmida, procurando manter o equilíbrio nas condições de
vapor de água da atmosfera circunvizinha.
Desvantagens
Material Higroscópico
 Ao absorver água, as dimensões da peça de madeira
aumentam (inchaço) e, ao liberar água, as dimensões
diminuem (retração).
 As diferentes retrações nas três direções; tangencial, radial
e axial, explica a maior parte dos defeitos que ocorrem com
a secagem da madeira: rachaduras e empenamentos.
Dependendo da regularidade na direção das fibras, de
certas espécies de madeira, os empenamentos serão mais,
ou menos acentuados.
Desvantagens
Degradação Física
A degradação por fogo é extremamente rápida, devastando florestas,
pátios de estocagem e estruturas de madeira. No entanto não é a principal
causa de degradação.
A madeira com o aumento gradativo da temperatura passa pelas
seguintes etapas:
a) Vaporização da umidade da madeira (acima de 100°C);
b) Volatilização dos extrativos da madeira (de 93°C a 149°C);
c) Evolução dos gases inflamáveis e chamuscamento (194°C a 204°C);
d) Evolução rápida dos gases acompanhada por incandescimento e
eventual chama (204°C a 370°C);
e) Rápida ignição dos gases inflamáveis e incandescimento do carvão
(370°C a 480°C);
Desvantagens
Degradação Física
As etapas do aumento gradativo da temperatura
na madeira podem ser expressas em Fahrenheit (ºF) ou Kelvin
(ºK) através das relações:
𝐶
100
= 
𝐾 −273
100
= 
𝐹 −32
180
Desvantagens
Degradação Física
Vamos praticar?
Uma escala termométrica arbitrária “Z” está relacionada
com a escala Fahrenheit (ºF), de acordo com o gráfico abaixo.
Analisando este gráfico, é possível afirmar que a 372ºZ ocorre a
rápida ignição dos gases inflamáveis e de incandescimentodo
carvão?
520º
260º Fº
Zº
Desvantagens
Degradação Física
A madeira apesar de ser um isolante térmico é um
material combustível, ou seja, é consumido pelo fogo e
propaga chamas.
Desvantagens
Degradação Química
Ácidos e bases fortes podem deteriorar a madeira,
afetando suas propriedades mecânicas. Isso ocorre com
frequência em pisos de fabricas de produtos químicos, em
peças de madeira em contato com ferragens. Algumas tintas
e colas podem conter produtos químicos que deterioram a
madeira e causam problemas em peças laminadas
(descolamento e enfraquecimento da madeira).
A madeira decomposta por ação química apresenta-se
amolecida e, normalmente, com aparência esgarçada e
desfibrada.
Desvantagens
Degradação Biológica
A degradação biológica da madeira é causada por
organismos xilófagos compreendidos basicamente por:
fungos, bactérias, insetos, moluscos e crustáceos.
As ameaças mais graves são os fungos e os insetos,
dentre os mais conhecidos os cupins.
Desvantagens
Degradação Biológica
Quais fatores favorecem o ataque de agentes biológicos à
madeira?
a) condições ambientais favoráveis como temperatura,
oxigênio e umidade;
b) teor de umidade da madeira;
c) aptidão de cada organismo à cada tipo de madeira e à
situação ambiental;
d) pode ocorrer o ataque isolado ou com vários tipos de
organismos ao mesmo tempo.
Desvantagens
Degradação Biológica por Fungos e Bactérias
A degradação é causada pela liberação de enzimas,
ação química, as quais reagem com os compostos da parede
celular causando a quebra da estrutura.
Degradação Biológica por Insetos e Crustáceos
A degradação é causada pela escavação, ação
mecânica, através da estrutura da madeira, a procura de
alimento ou abrigo.
Desvantagens
Como evitar o ataque de cupins?
 a) Uso de telas: A instalação de telas em janelas e portas,
por exemplo, é uma medida simples que evita a entrada de
reprodutores alados (“siriris” ou “aleluias”) durante as
revoadas.
Desvantagens
Como evitar o ataque de cupins?
 nobres: Madeiras nobres, como peroba, ipê e aroeira são
mais resistentes aos ataques dos cupins. Entretanto, essa não
é uma medida tão simples de ser tomada, pois essas madeiras
são extremamente caras e escassas no mercado, sendo
consideradas em extinção para a comercialização devido à
sua exploração exagerada.
Desvantagens
Como evitar o ataque de cupins?
c) Utilização de madeiras tratadas: Pode-se utilizar madeira
de reflorestamento que esteja previamente tratada com produtos
que impermeabilizam a madeira, evitando o ataque dos cupins. O
tratamento pode ser feito de três formas:
➢Aspersão: pulveriza-se o inseticida sobre a madeira ou peça;
➢ Pincelamento: o inseticida é várias vezes pincelado sobre a
superfície da peça;
➢ Imersão: mergulha-se a peça em um tanque com inseticida.
Desvantagens
Tratamento da madeira
Existem vários produtos capazes de proteger a madeira de
ataque biológico, dentre os mais comuns estão o Creozoto e o
Pentaclorofenol, oleossolúveis, e CCA (Cromo, Cobre e Arsênio) e CCB
(Cromo, Cobre e Boro), hidrossolúveis.
O ideal e utilizar madeiras já tratadas industrialmente devido a
melhor qualidade e controle do processo.
O Creozoto é largamente utilizado no tratamento de dormentes
de madeira.
Desvantagens
Tratamento da madeira
Os tratamentos mais eficientes na madeira são na verdade os
preventivos. As principais ações preventivas da madeira, para evitar ou
dificultar o ataque por agentes biológicos são:
A. Diminuir a ação do sol por meio de medidas arquitetônicas;
B. Isolar a construção das fontes de umidade ou, no mínimo, limitar a
permanência da água sobre a madeira;
C. Limitar o uso de aberturas e furos por onde a água possa penetrar e
infiltrar;
D. Criar barreiras que impeçam a absorção de água por capilaridade;
E. Usar madeiras com teores de umidade compatíveis com o meio em que
serão aplicadas;
F. Usar madeira que apresente durabilidade natural compatível com a classe
de risco requerida, ou que tenha recebido tratamento químico adequado;
G. Evitar o represamento e facilitar a drenagem de água;
Desvantagens
Defeitos Naturais e de Fabricação
Nas peças de madeira usadas em construções alguns
defeitos podem ser encontrado e podem ser naturais ou de
fabricação. Estes defeitos podem trazer prejuízos na aparência,
resistência ou durabilidade. Os principais defeitos são:
Nós;
Fendas;
Gretas;
Abaulamentos;
Arqueadura;
Fibras Reversas;
Esmoada ou Quina Morta;
Defeitos Naturais e de Fabricação
Nós
São imperfeições no alinhamento das fibras causadas 
pela crescimento dos galhos. Galhos vivos dão origens a nós 
firmes e galhos mortos dão origem a nós soltos.
Devido a alteração no alinhamento das fibras ocorre 
uma redução na resistência da peça.
Defeitos Naturais e de Fabricação
 Nós
São imperfeições no alinhamento das fibras causada
pelo crescimento dos galhos. Galhos vivos dão origem a nós
firmes e galhos mortos dão origem a nós soltos.
Devido a alteração no alinhamento das fibras ocorre
uma redução na resistência da peça.
Nó
Fonte: Google Imagens
Defeitos Naturais e de Fabricação
Fendas
As fendas são problemas atribuídos ao processo de
secagem. Estas surgem quanto a secagem é rápida demais
causando a retração dos anéis de crescimento e situam-se
em planos longitudinalmente radiais.
Fonte: Google Imagens
Gretas ou Ventas
São separações entre os anéis de crescimento anuais.
Estas separações se dão devido a tensões internas entre os
anéis de crescimento lateral, ou flexão devida ao vento. As
gretas pode ser parciais ou totais
Defeitos Naturais e de Fabricação
Defeitos Naturais e de Fabricação
Greta
Completa
Greta
Parcial
Fonte: Google Imagens
Defeitos Naturais e de Fabricação
Peça
Normal
Peça
Abaulada
Abaulamentos
Encurvamento na direção da largura da peça.
Defeitos Naturais e de Fabricação
Peça
Normal
Peça
Arqueada
Arqueadura
Encurvamento na direção longitudinal da peça.
Defeitos Naturais e de Fabricação
Fibras Reversas
Fibras não paralelas ao eixo da peça. Isto pode
ocorrer por causas naturais ou devido ao processo de
serragem (fabricação).
As causa naturais podem ser a proximidade de nós ou
deformação das fibras devido ao crescimento em espiral.
A serragem em plano inadequado pode causar fibras
inclinadas.
Defeitos Naturais e de Fabricação
Peça com 
Fibras 
Reversas
Defeitos Naturais e de Fabricação
Esmoada ou Quina Morta
Canto arredondado devido a curvatura natural do
tronco. A quina morta além de ser um defeito geométrico
significa que a peça possui elevada proporção de madeira
branca (Alburno), o que reduz a resistência da peça.
Defeitos Naturais e de Fabricação
ESTRUTURAS NOTÁVEIS DE MADEIRA
METROPOL PARASOL DE LA ENCARNACIÓN
O Metropol Parasol é um conjunto de estruturas de
madeira em forma de colméia. Fica localizado em Sevilha,
Espanha. Projetado pelo Arquiteto Jurgen Mayer Hermann,
atualmente é a maior estrutura de madeira do mundo com 28m
de altura e 11.000m² de área.
ESTRUTURAS NOTÁVEIS DE MADEIRA
METROPOL PARASOL DE LA ENCARNACIÓN
É organizado em cinco pisos. Oferece uma variedade de
atrações ao público. Incluindo um museu arqueológico, um
mercado de agricultores, uma praça e vários bares e
restaurantes embaixo e dentro dos guarda-sóis, bem como um
terraço panorâmico no piso superior. Sua construção dividiu
opniões devido ao alto custo, cerca de 90milhões de euros.
METROPOL PARASOL DE LA ENCARNACIÓN
METROPOL PARASOL DE LA ENCARNACIÓN
No subsolo encontra-se uma exposição sobre restos
arqueológicos romanos e árabes.
METROPOL PARASOL DE LA ENCARNACIÓN
Também é possível visitar o pavimento superior, passando por
cima da estrutura onde observa-se a cidade.
ESTRUTURAS NOTÁVEIS DE MADEIRA
CENTRE POMPIDOU - METZ
O Centre Pompidou – Metz é um museu francês de
arte moderna e contemporânea localizado em Metz. O museu
exibe obras de arte, incluindo esculturas, pinturas modernas e
contemporâneas e artegráfica. No entanto, além das atrações
do museu, o mais impressionante é o design arquitetônico dos
mundialmente famosos arquitetos, Shigeru Ban e Jean de
Gastines.
ESTRUTURAS NOTÁVEIS DE MADEIRA
CENTRE POMPIDOU - METZ
As treliças em madeira do solo até a cobertura,
concluídas em julho de 2009, consistem numa montagem
inédita de 16km de Viga Lamelar Colada de “Picea Abies”
(Conífera), que se entrecruzam para formar uma malha
hexagonal.
CENTRE POMPIDOU - METZ
ESTRUTURAS NOTÁVEIS DE MADEIRA
CENTRE POMPIDOU - METZ
A estrutura de madeira era tão complicada que só
poderia ser feita usando a ajuda de desenhos avançados e
tridimensionais em computadores. Em princípio, a estrutura é
composta por 3 camadas duplas de vigas de madeira laminada,
com secção transversal retangular.
CENTRE POMPIDOU - METZ
ESTRUTURAS NOTÁVEIS DE MADEIRA
CENTRE POMPIDOU - METZ
As peças de madeira compreendem 16 km de madeira
laminada colada, que estam aparafusadas em conjunto para
formar uma malha hexagonal sobre o qual foi instalado uma
cobertura sintética para proporcionar uma protecção contra as
intempéries, bem como fornecer luz. Área do telhado total é de
cerca de 8.500 m².
CENTRE POMPIDOU - METZ
ESTRUTURAS NOTÁVEIS DE MADEIRA
CENTRE POMPIDOU - METZ
Embora o teto tenha sido projetado principalmente para
a proteção, os arquitetos também fizeram bom uso do efeito
translúcido do material para iluminação. A membrana reflete
85% da luz interna, mas a 15% da luz que passa através da
estrutura sai durante a noite, quando o edifício é iluminado a
partir de dentro.
CENTRE POMPIDOU - METZ
SEJA GENTIL!
TODO MUNDO ENFRENTA 
UMA BATALHA.
OBRIGADO!!!