MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO CIVIL, Notas de aula de Materiais e Sistemas de Construção

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MADEIRA COMO MATERIAL DE

CONSTRUÇÃO CIVIL

Prof:. Rita de Cássia Alves Leal Cruz

COMPARATIVO ENTRE MATERIAIS

Material A B C D E F G Concreto 2,4 1,92 20 20 0,096 8 8, Aço 7,8 234,00 250 210 0,936 32 26, Madeira – Conifera 0,6 0,60 50 10 0,012 83 16, Madeira - Dicotiledônea 0,9 0,63 75 15 0,008 83 16, A - Densidade do material (g/cm 3 ); B - Energia consumida na produção (10^3 MJ/m^3 ) C - Resistência (MPa) D - Módulo de elasticidade ( 3 MPa) E - Relação entre a energia consumida na produção e resistência (B/C) F - Relação entre resistência e densidade (C/A) G - Relação entre o módulo de elasticidade e densidade (D/A)

PERCEPÇÃO DOS PRODUTOS DE MADEIRA EM

EDIFICAÇÕES E CONSTRUÇÕES

A madeira é vista como: ▪ Natural ▪ Renovável ▪ Econômica ▪ Possuidora de bom isolamento acústico A madeira não é vista como: Resistente Durável Moderna À prova de fogo

ASSIM, ESSE MATERIAL:

• Apresenta alta resistência mecânica não só a esforços de compressão, bem como a esforços de tração, tendo sido o primeiro material de construção a ser utilizado tanto em pilares como em vigas;
• Tem resistência mecânica elevada, superior ao concreto convencional, com a vantagem do peso próprio reduzido;
• Resiste excepcionalmente a choques e esforços dinâmicos: sua resiliência permite absorver impactos que romperiam ou estilhaçariam outros materiais;
• Apresenta boas características de isolamento térmico e absorção acústica; seco, é satisfatoriamente dielétrico;
• Tem facilidade de afeiçoamento e simplicidade de ligações: pode ser trabalhado com ferramentas simples;
• Tem custo reduzido de produção, pois é produzido pela natureza. O consumo de energia para a sua produção é mínimo. Não gera poluição durante a sua produção, ao contrário, sequestra carbono durante o crescimento da árvore;
• É um material renovável;
• Quando convenientemente preservado, perdura em vida útil indefinida à custa de insignificante manutenção;
• Em seu estado natural, apresenta uma infinidade de padrões estéticos e decorativos.

CARACTERÍSTICAS DAS MADEIRAS COMO

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO

No entanto, a madeira somente adquire reconhecimento como material de

construção, em condições de atender às exigências de técnicas construtivas,

quando outros tantos processos de beneficiamento permitem anular as

características negativas que apresenta em estado natural, como:

 a degradação de suas propriedades e o surgimento de tensões internas, decorrentes de alterações de umidade, anulados pelos processos de secagem artificial controlada;  a deterioração, quando em ambientes que favoreçam o desenvolvimento de seus principais predadores, contornada com os tratamentos de preservação;  a marcante heterogeneidade e anisotropia próprias de sua constituição fibrosa orientada, assim como a limitação de suas dimensões, resolvida pelos processos de transformação nos laminados, contraplacados e aglomerados de madeira.

CARACTERÍSTICAS DAS MADEIRAS COMO

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO

Como material de construção , tem a importância de ser um material de grande consumo. Pode participar nessa condição, provisória ou definitivamente, de todas as partes de uma construção, desde as fundações, estrutura, pavimentos, vedações e revestimentos, até a cobertura. É um material de construção tecnicamente adequado e economicamente competitivo para todas as obras de engenharia, incluindo lastro de vias férreas, galerias, torres, até pontes e estruturas de coberturas em grandes vãos.

COMPOSIÇÃO BÁSICA

• Celulose:
  • Polímero com alta resistência a tração.
  • Até 50% do peso.
• Hemicelulose:
  • Baixa polimerização.
  • Também é resistente mas não é organizado.
• Lignina:
  • “material cimentante”
  • Material rígido.

PROPRIEDADES FÍSICAS DA MADEIRA

Conhecer as propriedades físicas da madeira é de grande importância porque: Estas propriedades podem influenciar significativamente no desempenho e resistência da madeira utilizada estruturalmente.

TEORES DE UMIDADE NO EMPREGO DA MADEIRA

Tipo de construção Teor de umidade correspondente Tipo de Secagem a Realizar Construções submersas, pilotis, pontes, açudes, etc 30% - Madeira saturada de água, acima do ponto de saturação das fibras Construções expostas a umidade, não coberta e não abrigadas: torres, etc 18 a 23% - Madeiras úmidas, ditas “comercialmente secas” Parcial no canteiro de obras. Construções abrigadas em local coberto mas largamente aberto: hangares, entrepostos, telheiros. 16 a 20% - Madeiras relativamente secas No canteiro ou artificial Sumária Construções em locais fechados e cobertos: carpintaria de telhados 13 a 17% - Madeiras “secas ao ar Natural ou artificial até ≅15% Locais fechados e aquecidos 10 a 12% - Madeiras bem secas Artificial Locais com aquecimento artificial 8 a 10% - Madeiras dessecadas Artificial

CLASSIFICAÇÃO DAS MADEIRAS:

▪ Madeiras duras ou de lei: empregadas na construção com função estrutural, com grande porcentagem de cerne podendo ser citados: jacarandá, perobas, ipê, sucupira, canela, imbuia, amoreira, cedro, candeia, braúna e eucalipto entre tantas outras. Para uso em construção deve predominar o cerne em relação ao alburne. ▪ Madeiras moles ou brancas: utilizadas em construções temporárias ou protegidas, como por exemplo o pinho-do-paraná.

PRODUÇÃO DAS MADEIRAS

A produção das madeiras de obra, isto é, peças de madeira natural serradas, inicia- se com o corte das árvores e desenvolve-se na toragem, falquejamento, desdobro e aparelhamento das peças. ▪ O corte , ou derrubada das árvores, é realizado em épocas apropriadas, geralmente durante o inverno. No Brasil é boa prática realizá-los nos meses sem “r”. A época do corte não influi sobre a resistência da madeira, mas pode ter importância para sua durabilidade: madeiras de árvores abatidas durante o inverno secam lentamente sem rachar ou fendilhar e, por não conterem seiva elaborada nos tecidos, tornam-se menos atrativas a fungos e insetos. Na operação de corte são usados machados de lenhador, serras traçadoras manuais, serras traçadoras mecânicas e, como ferramentas auxiliares, cunhas, alavancas e jiraus.

PRODUÇÃO DAS MADEIRAS

▪ Na toragem , a árvore é desgalhada e traçada em toras de cinco a seis metros para facilitar o transporte. É comum serem descascadas ou descortiçadas nessa etapa. Também é frequente serem “falquejadas”; quando a machado ou a serra, são retiradas quatro costaneiras, ficando a seção grosseiramente retangular. ▪ O desdobro , ou desdobramento, é a operação final na produção de peças estruturais de madeira bruta. São realizadas nas serrarias com a utilização de serras de fita contínuas ou alternadas (serras de engenho), que podem ter uma só lâmina reforçada (serras americanas ou serras de centro) ou várias lâminas paralelas (serras francesas), dispostas horizontal ou verticalmente. Em geral, a essas serras está adaptado um carro porta-toras para deslocamento gradual e firme da tora contra o fio da serra.

PRODUÇÃO DAS MADEIRAS

O desdobro radial produz pranchas de melhor qualidade: na secagem têm menores contrações na largura e, em consequência, menos empenos e rachas; têm maior homogeneidade de superfície e, portanto, resistência uniforme ao longo da peça. Não é usado em larga escala em razão do alto custo e das perdas elevadas que ocasiona. É indicado, no entanto, para a produção de peças destinadas a aplicações especiais, tais como: construção aeronáutica, fabricação de instrumentos musicais, móveis de estilo etc., quando o custo do material é reduzido quando comparado ao custo total. A produção de peças de madeira natural termina com o aparelhamento das peças. Nesta última operação, são obtidas peças nas bitolas comerciais por serragem e resserragem das pranchas, executadas em serra circular ou em serra de fita com um, dois ou três fios de serra. As peças de madeira serrada podem ainda, para empregos que o exijam, ser aplainadas em duas ou quatro faces.

BENEFICIAMENTO DAS MADEIRAS

(SECAGEM, PRESERVAÇÃO E TRANSFORMAÇÃO)

Secagem das madeiras - O emprego das madeiras exige a obtenção de um grau de umidade nas peças compatível com o ambiente de emprego, e o mais reduzido possível. A secagem traz as seguintes vantagens:  Diminui o peso do material;  A madeira seca torna-se estável – minimiza a retração;  Na madeira em que for sendo eliminada a água de impregnação do tecido lenhoso, a resistência do material aumentará de maneira considerável e progressiva;  A madeira seca é mais resistente aos agentes de deterioração;  Os produtos de impregnação nos processos de preservação das madeiras, para atingirem uma penetração satisfatória, exigem determinado estágio de secagem ou, pelo menos, ausência de água livre;  A madeira precisa estar seca para receber pintura ou envernizamento de proteção.