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EMENTA:
Estruturas de Madeira: propriedades físicas e mecânicas da madeira; Madeiras de construção; produtos comerciais; ensaios de madeiras; ligações de peças estruturais; Peças tracionadas- emendas; Peças comprimidas axialmente-flambagem; Vigas; Treliças. Projetos de telhados. SUMÁRIO 1-PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS DA MAADEIRA; 2-MADEIRAS DE CONSTRUÇÃO-PRODUTOS COMERCIAIS; 3-ENSAIOS DEMADEIRAS; 4-LIGAÇÕES DE PEÇAS ESTRUTURAIS; 5-PEÇAS TRACIONADAS-EMENDAS; 6-PEÇAS COMPRIMIDAS AXIALMENTE-FLAMBAGEM; 7-VIGAS-VIGAS ARMADAS; 8-TRELIÇAS; 9-ESTRUTURAS DE TELHADOS; 10-PEOJETOS
ESTRUTURA
S DE
MADEIRA-
STZ
Definiçõe s Pela Botânica as árvores são classificadas como vegetais superiores, denominados de fanerógamas, que apresentam complexidade anatômica e fisiológica. O sistema filogenético proposto por Engler para os vegetais, o qual é composto de 17 divisões. As divisões XVI e XVII são de interesse da engenharia por produzirem madeira. I) softwoods-Pi nheiro divisão XVI-araucária II) hardwoods- angiosperma divisão XVII-Ipê, peroba, etc
Prof. Dr. Silvio Tado Zanetic 7 Fisiologia da árvore e a formação da madeira A madeira tem um processo de formação que se inicia nas raízes. A partir delas é recolhida a seiva bruta (água + sais minerais) que em movimento ascendente pelo alburno atinge as folhas. Na presença de luz, calor e absorção de gás carbônico ocorre a fotossíntese havendo a formação da seiva elaborada. Esta em movimento descendente (pela periferia) e horizontal para o centro vai se depositando no lenho, tornando-o consistente como madeira - Processo de formação da madeira
1.2 Estrutura e Crescimento das Madeiras As árvores produtoras de madeira de construção são do tipo exogênico, que crescem pela adição de camadas externas, sob a casca. A seção transversal de um tronco de árvore revela as seguintes camadas, de fora para dentro: a) casca , proteção externa sem interesse estrutural; b) alburno ou branco, camada formada por células vivas que conduzem a seiva; c) cerne ou durâmen; com o crescimento, as células vivas do alburno tornam-se inativas e constituem o cerne, passando a ter apenas função de sustentar o tronco; d) medula. Fig. 1-Seção transversal de um tronco mostrando as camadas
Nos climas frios e temperados o crescimento do tronco depende da estação. Na primavera e início do verão, o crescimento é intenso, formando-se no tronco células grandes de paredes finas. No final do verão e no outono, o crescimento da árvore diminui, formando-se células pequenas, de paredes grossas. Como consequência, o crescimento do tronco se faz em anéis anuais, formados por duas camadas: uma clara, de tecido brando, correspondente à primavera; outra escura, de tecido mais resistente, correspondente ao outono. Contando- se os anéis, pode-se saber a idade da árvore. Nos climas equatoriais, os anéis nem sempre são perceptíveis. Na figura 2 mostramos um tronco de sequoia ( redwood), com mais de 1000 anos. Figura 2- Seção transversal de uma sequoia-gigante, da variedade redwood , com mais de mil anos de idade(Califórnia).
CRESCIMENNTO DO TRONCO
A estrutura celular da madeira constitui a base da identificação micrográfica das espécies. Preparam-se lâminas com espessuras da ordem de 30 micras, contendo seções transversais, tangencial e longitudinal radial. A distribuição celular nessas lâminas, observada com auxílio de microscópio, permite uma perfeita identificação da espécie vegetal. Muito útil na identificação é a distribuição do parênquima, que constitui uma verdadeira impressão digital da madeira. O parênquima é um tecido pouco resistente, formado por grupos de células espalhadas na massa lenhosa, e cuja função consiste em armazenar e distribuir matérias alimentícias; nas coníferas, o parênquima se reduz ao tecido celular que reveste os canais resiníferos.
1.3 Propriedades Físicas das Madeiras Anisotropia da madeira Devido a orientação das células, a madeira é um material anisotrópico , apresentando três direções principais: longitudinal, radial e transversal. A diferença de propriedades entre as direções radial e tangencial raramente tem importância prática, bastando diferenciar as propriedades na direção das fibras principais ( direção longitudinal) e na direção perpendicular às mesmas fibras (figura 4). Figura 4- Anisotropia da madeira. São indicadas as direções longitudinal (L), radial (R) e tangencial (T).
Face ao efeito da umidade nas outras propriedades da madeira, é comum referirem-se estas propriedades a um grau de umidade padrão; no Brasil e na Europa, adota-se 15% , nos Estados Unidos. 12%, como umidade padrão de referência. Retração da Madeira As madeiras sofrem retração ou inchamento com a variação da umidade entre 0% e o ponto de saturação das fibras (30%), sendo a variação aproximadamente linear. O fenômeno é mais importante na direção tangencial; para redução da umidade de 30% até 0%, a retração tangencial varia de 5% a 10% na dimensão verde, conforme as espécies. A retração na direção radial é cerca da metade da direção tangencial. Na direção longitudinal, a retração é menos pronunciada, valendo apenas 0,1% a 0,3% da dimensão verde, para secagem de 30% a 0%.
a) Nós. Imperfeição da madeira nos pontos dos troncos onde existiam galhos. Os galhos ainda vivos na época do abate da árvore produzem nós firmes, enquanto os galhos mortos originam nós soltos. Nos nós, as fibras longitudinais sofrem desvio de direção, ocasionando redução na resistência à tração. b) Fendas. Aberturas nas extremidades das peças, produzidas pela secagem mais rápida da superfície; ficam situadas em planos longitudinais radiais. c) Gretas ou ventas. Separação entre os anéis anuais, provocada por ação de intempéries ou secagem inadequada. d) Abaulamento. Encurvamento na direção da largura da peça. e) Arqueadura. Encurvamento na direção longitudinal, isto é, do comprimento da peça. f) Fibras reversas. Fibras não paralelas ao eixo da peça. g) Esmoada ou quina morta. Canto arredondado, formado pela curvatura natural do tronco. A quina morta significa elevada proporção de madeira branca (alburno). h) Furos de larva. Furos provocados por larvas ou insetos. i) Bolor. Descoloração da madeira provocada por cogumelos; indica início de deterioração. j) Apodrecimento. Desintegração avançada da madeira, produzida por cogumelos. DEFEITOS NA MADEIRA
