Madeiras_propriedades

Materiais de Construo

Introduo s madeiras

Escola Superior de Tecnologia e Gesto de Beja

2Materiais de ConstruoPedro Lana

Estruturas de madeiraPropriedades

NDICE

1. Introduo

2. Propriedades da madeira como material de construo> Propriedades Fsicas> Propriedades Mecnicas


> PROPRIEDADES DA MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUO



> Introduo

(Fonte: Valle)

Anis de crescimento

1. Camada de crescimento na primavera/vero

2. Camada de crescimento no outono/inverno

3. Medula

4. Anis do cerne

5. Anis do borne



> Introduo (cont.)

(Fonte: Coutinho)

Direces ou eixos principais

Direco tangencial direco tangencial aos anis de crescimento

Direco radial direco radial aos anis de crescimento

Direco axial longitudinal em relao ao caule



> Propriedades da madeira como material de construo

Heterogeneidade (defeitos)

Anisotropia (fio)

Higroscopicidade (teor em gua)

(No) Durabilidade



> Teor em gua

o valor percentual do peso da gua da amostra a respeito do peso seco desta (aps secagem em estufa).

Dependendo da espcie/qualidade, o teor em gua pode atingir, na madeira verde, valores at 150-200%.



> Teor em gua (cont.)




(Negro, 2004)

No processo de secagem, primeiro expulsa a gua livre.

Ponto de saturao das fibras (PSF): situao na qual toda a gua livre foi expulsa, encontrando-se saturadas as fibras nas paredes celulares; corresponde a um teor de gua de cerca de 25-30% para maioria das espcies (considera-se geralmente o valor de 28%; 24% para o pinho).

Acima do PSF as trocas de gua traduzem-se apenas em variao de peso; abaixo deste valor h lugar a retraco e inchamento da madeira.


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> Heterogeneidade na taxa de retraco (distores na secagem)

(Breyer, 1998)

Fissura devido a retraco diferencial (o exterior seca mais rapidamente

que o interior criando tenses devidas a secagem no uniforme)


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> Heterogeneidade na taxa de retraco (distores na secagem)

(Negro, 2004)

(Breyer, 1998)


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> Heterogeneidade (defeitos)

Exemplo de ns

Promove o desvio do fio

(Oz, 2003a)(Breyer, 1998)


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> Higroscospicidade


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> Higroscospicidade

(Negro, 2004)


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> Higroscospicidade

(Oz, 2003b)

(Oz, 2003b)


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> Defeitos de secagem


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> Influncia do teor em gua na resistncia

(Negro, 2004)


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> Influncia do teor em gua na resistncia (cont.)

(Negro, 2004)

Variao percentual das propriedades mecnicas da madeira por unidade de variao do teor em gua


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> Durao da carga(Negro, 2004)


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> Durao da carga e teor em gua(Negro, 2004)


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> Durao da carga e teor em gua (cont.)


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> Resistncia ao fogo

A madeira classificada, excepo dos casos em que a sua espessura reduzida, como combustvel e medianamente inflamvel quando sujeita ao fogo (M3).

A combusto das camadas superficiais da madeira proporcionam uma superfcie da carbonizao protectora que isola a restante seco da madeira do oxignio, diminuindo a propagao do fogo. O carbono o material predominante na madeira, aproximadamente 46%.


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> Resistncia ao fogo

Apesar de ser um material combustvel, apenas atinge a combusto para temperaturas superiores a 300C, portanto mais resistente do que o beto e o ao.

Existem tratamentos para conferirem madeira excelentes propriedades de resistncia ao fogo.

www.dricon.com/video.sthml


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> Resistncia qumica

A madeira possui estabilidade qumica, no reagindo a agentes oxidantes ou redutores.

(Fonte: www.timber.org.au)


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> Resistncia qumica

(Fonte: www.timber.org.au)


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> Durabilidade

A madeira vulnervel a agentes externos: clima, fungos, insetos xilfagos.

A durabilidade pode ser limitada quando desprotegida.


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> Propriedades mecnicas

A rvore possui uma estrutura com elevada eficcia para resistir aos esforos submetidos durante o seu perodo de vida, essencialmente os esforos de flexo produzidos pela aco do vento.

O mesmo no se pode dizer quanto aos esforos de compresso produzidos pelaaco da gravidade.


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> Traco paralela s fibras

A madeira possui uma elevada resistncia traco paralela s fibras. Como exemplo de peas solicitadas a este esforo, podem-se referir a linha e o pendural das asnas.

(Appleton, 2003)


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> Traco paralela s fibras

A relao entre a tenso e a deformao praticamente linear at rotura.

(Loureno, 2001)


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> Compresso paralela s fibras

A resistncia compresso paralela s fibras da madeira elevada. Como exemplo de peas sujeitas a este esforo podem-se referir os pilares, os montantes e as pernas das asnas.

(Appleton, 2003)


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> Compresso paralela s fibras

A relao entre tenso e deformao linear numa primeira fase e no linear na segunda fase.

A resistncia traco superior resistncia compresso no caso de madeiras livres de defeitos (p.e. ns)

(Loureno, 2001)


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> Flexo

A resistncia flexo das madeiras elevada. Exemplo de peas: vigas, vigotas, madres e pernas das coberturas.

(Appleton, 2003)


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> Compresso perpendicular s fibras

A resistncia compresso perpendicular s fibras da madeira menor que na direco paralela s fibras.

A relao tenso de compresso perpendicular s fibras-deformao, inicialmente linear, passando para um estado de esmagamento sem ser perceptvel, de imediato, a rotura da pea.

Este esforo caracterstico nas zonas de apoio das vigas, onde se concentra toda a carga em pequenas superfcies que deveriam ser capazes de transmitir a reaco sem sofrer deformaes.


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> Traco perpendicular s fibras

A resistncia traco perpendicular s fibras da madeira baixa (~ 30 a 70 vezes menor que na direco paralela s fibras)

Deve-se existncia de poucas fibras na direco perpendicular ao eixo da rvore e consequente falta de travamento das fibras longitudinais.

Esta questo crtica no caso de peas curvas.


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> Classes resistentes da madeira macia

A resistncia da madeira poder ser especificada pela escolha de determinada espcie e da qualidade pretendida isto :

classificao visual (N518:1995); classificao mecnica com a determinao do

mdulo de elasticidade (EN519:1995); ou, classe de resistncia mecnica (EN338:1995 para

as madeiras macias).


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> Classes resistentes da madeira macia e valores caractersticos

(Rodrigues, 2004)


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> Relao das classes de Qualidade com as classes de Resistncia das espcies de madeira mais usadas em estruturas, de acordo com a prEN 1912

(Rodrigues, 2004)


39


> Appleton, Joo. Reabilitao de Edifcios Antigos. Patologias e tecnologias de interveno. Edies Orion, 2003.

> Architectural Structures. Australian Government. Forest and Wood Products (PowerPoint). Research and Development Corporation. Disponvel em: www.timber.org.au

> Breyer, Donald E.; Fridley, Kenneth J.; Cobeen, Kelly E. Design of Wood Structures ASD (4th Ed). McGraw-Hill, 1998.

> Coutinho, Joana de Sousa. Madeira. Folhas de apoio da disciplina de Materiais de construo I. FEUP.

> Fowler, David W. Wood AS A Structural Material (PowerPoint). ARE 102.

> Lana, Pedro; Mesquita, Carlos. Relatrio Oz n. 463. Lisboa, 2003a.

> Lana, Pedro; Mesquita, Carlos. Relatrio Oz n. 489. Lisboa, 2003b.

BIBLIOGRAFIA

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> Loureno, Paulo B. Analysis of historical constructions: From thrust-lines to advanced simulations. Historical Constructions. Guimares, Universidade do Minho, 2001.

> Negro, Joo H. Dimensionamento de elementos de madeira segundo o Eurocdigo 5 (PowerPoint) . DCE FCTUC. Coimbra, 2004.

> Rodrigues, Romana. Construes antigas de madeira: experincia de obra e reforo estrutural. Dissertao apresentada Universidade do Minho, para obteno do grau de Mestre em Engenharia Civil.2004.

> UTC - Unece Timber Committee. Secondary processed wood products markets, including engineered wood products (PowerPoint). Fifty-ninth session, October 2001.

> Valle, ngela. Slides de apoio ao Mestrado de Construo (PowerPoint). Universidade do Minho, 2005.

BIBLIOGRAFIA (2)

Documents

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