Douglas Demétrio
Isadora Rosa Luiz
João Vitor Sumihiro
Júlia Valim
Introdução
• A madeira é um dos materiais estruturais mais antigos utilizados pelo
homem em edificações. Acrescente-se ain...
Propriedades Estruturais
• As propriedades básicas da madeira variam muito entre as espécies.
Tomando-se a densidade de ma...
Anisotropia da
madeira
• Diz-se que um material é anisotrópico
quando as propriedades físicas ou
químicas não apresentam a...
Higroscopia da madeira
• Por ser um material higroscópico, a madeira absorve umidade da atmosfera
quando seca, e a libera ...
Resistência
• Resistência à compressão – Resistência da madeira a forças que
tendem a encurtar o seu comprimento.
• Resist...
Umidade
• É dada pela quantidade de água infiltrada na madeira, e é medida através da
porcentagem de água infiltrada, em r...
Densidade
• A densidade da madeira está ligada ao peso da mesma.
• Com diferentes densidades pode-se saber onde se aplicar...
Martelo eletrônico fornece informações sobre a densidade
da madeira nos ensaios com o tomógrafo por impulso
Rigidez
• A rigidez dos materiais é medida pelo valor médio do módulo de
elasticidade, determinado na fase de comportament...
Condutividade térmica
• Existem três mecanismos de transporte:
* radiação
* convecção
* condução
• Péssimo condutor de cal...
• A condutividade térmica para qualquer espécie depende do peso específico e
do teor de umidade contido na peça de madeira...
Resistência ao fogo
• Inacreditavelmente a madeira tem um papel de destaque na
resistência ao fogo no que diz respeito às ...
Isolamento acústico
• A madeira maciça não é um bom isolante acústico, por isso quando se
deseja que o som produzido em um...
Eficiência aproximada de paredes com
diferentes classes de transmissão de som
STC Eficiência
25 Conversa normal pode ser c...
Isolamento acústico e térmico
Isolamento acústico entre a madeira
Durabilidade
• Depende da sua utilização, necessidade e em alguns casos,
tratamentos para aumento da durabilidade;
• Gira ...
O maior edifício de
madeira do mundo:
Igreja ortodoxa que
tem 150 anos e é
totalmente de madeira,
sem utilização de
pregos...
Classes de resistência
• São consideradas, nas classes de resistência da madeira, propriedades físicas e
mecânicas: a resi...
Ligações mecânicas
• A madeira é um material que permite uma variedade muito grande de
possibilidades de conexões, pois é ...
Controle de qualidade
• O controle de qualidade é feito através de testes realizados
com propriedades físicas e mecânicas ...
Tipos e critérios para especificação do
projeto
• Os tipos e critérios devem atender às solicitações do projeto,
utilizand...
Produção
• Corte e desdobro;
• Secagem da madeira.
Tipos de madeiras de construção
Madeiras maciças:
• Madeira bruta ou roliça
• Madeira falquejada
• Madeira serrada
Tipos de madeiras de construção
Madeiras industrializadas:
• Madeira compensada
• Madeira laminada ( ou microlaminada ) e ...
Tipos de estruturas de madeiras
Principais vantagens da madeira
• É renovável, abundante e altamente sustentável na natureza;
• Possui elevada resistência...
Possíveis desvantagens da madeira
• Possui variações transversais e longitudinais devido à variação da
umidade;
• É combus...
Tipo de madeira utilizada como
estrutura
• As espécies de madeiras mais utilizadas em
estruturas no Brasil são: Peroba Ros...
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”
A madeira é um material não homogêneo com muitas variações. Além disto, existem
diversas espécies com diferentes propr...
Treliças de Cobertura ( Tesouras)
Treliças de Cobertura ( Tesouras )
Treliças de Cobertura ( Tesouras )
Treliças de Cobertura ( Tesouras )
Vigamentos para Pisos
Vigamentos para Pisos
Pórticos
Pontes em Madeira
Pontes em Madeira
Estruturas Arporticadas para Edificações
Estruturas Arporticadas para Edificações
Cimbramentos de Madeira
Cimbramentos de Madeira
Cimbramentos de Madeira
Exemplos de aplicação
• Arquitetos planejam construir edifícios em madeira
• O arquiteto alemão
Jürgen Mayer é o
criador do Metropol
Parasol, a maior
estrutura de madeira
do mundo
Casa de madeira
• Pavilhão de madeira
Referências
• http://madeirambiente.com.br
• http://www.ebah.com.br/
• http://www.feciv.ufu.br/
• http://www.duronmadeiras...
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Madeira como material estrutural

  1. 1. Douglas Demétrio Isadora Rosa Luiz João Vitor Sumihiro Júlia Valim
  2. 2. Introdução • A madeira é um dos materiais estruturais mais antigos utilizados pelo homem em edificações. Acrescente-se ainda o fato da madeira possuir um vasto campo de aplicação em construções como, pontes, residências, igrejas, passarelas, cimbramentos, edificações sujeitas a agentes altamente corrosivos etc. • Apesar da madeira ter qualidades estruturais bastante apreciáveis, ainda há muito preconceito em relação a sua utilização como material estrutural. Em grande parte devido à falta de conhecimento adequado a respeito deste material, da falta de projetos específicos, bem como da cultura da construção civil brasileira.
  3. 3. Propriedades Estruturais • As propriedades básicas da madeira variam muito entre as espécies. Tomando-se a densidade de massa aparente de 15% de teor de umidade, como indicador dessas propriedades, tem-se a madeira de balsa com 200kg/m³ e a madeira de aroeira com 1100kg/m³, ou seja, materiais com propriedades físicas e mecânicas totalmente distintas. • Portanto, na escolha da madeira correta para um determinado uso, deve-se considerar quais as propriedades e os respectivos níveis requeridos para que a madeira possa ter um desempenho satisfatório. Esse procedimento é primordial principalmente em países tropicais, onde a variedade e o número de espécies de madeiras existentes na floresta são expressões de sua biodiversidade.
  4. 4. Anisotropia da madeira • 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.
  5. 5. Higroscopia da madeira • 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.
  6. 6. Resistência • Resistência à compressão – Resistência da madeira a forças que tendem a encurtar o seu comprimento. • Resistência à tração – Resistência da madeira a forças com tendência a estender o seu comprimento. • Resistência à flexão – Resistência da madeira a forças ao longo do seu comprimento. • Dureza – Resistência oferecida pela madeira a forças de penetração.
  7. 7. Umidade • É dada pela quantidade de água infiltrada na madeira, e é medida através da porcentagem de água infiltrada, em relação a sua massa quando seca. • Para comparar a resistência de duas espécies, ou peças, a uma determinada solicitação, é necessário estabelecer-se um teor de umidade de referência, pois uma espécie de menor resistência, com baixo teor de umidade, pode aparentar maior resistência que uma espécie sabidamente mais resistente, porém com elevado teor de umidade. • Seguindo tendência mundial, a atual norma brasileira, estabelece um teor de umidade de referência de 12%, para o qual devem ser reportados os resultados dos ensaios.
  8. 8. Densidade • A densidade da madeira está ligada ao peso da mesma. • Com diferentes densidades pode-se saber onde se aplicaria tal madeira. • As densidades variam com os tipos de madeiras (ex. Massaranduba, Pinus, Eucalipto, entre outras).
  9. 9. Martelo eletrônico fornece informações sobre a densidade da madeira nos ensaios com o tomógrafo por impulso
  10. 10. Rigidez • A rigidez dos materiais é medida pelo valor médio do módulo de elasticidade, determinado na fase de comportamento elástico-linear. • Defeitos de carácter mais sério afetam o limite de elasticidade das vigas; • A rigidez e limite de elasticidade dependem mais da qualidade da fibra da madeira do que dos defeitos; • O efeito dos nós é a redução da diferença entre a tensão das fibras no limite de elasticidade e o módulo de ruptura da viga. A resistência à quebra é muito suscetível aos defeitos.
  11. 11. Condutividade térmica • Existem três mecanismos de transporte: * radiação * convecção * condução • Péssimo condutor de calor; • Ótimo isolante térmico.
  12. 12. • A condutividade térmica para qualquer espécie depende do peso específico e do teor de umidade contido na peça de madeira. Quanto mais alto o peso específico e a umidade maior será a capacidade da madeira em conduzir calor. Madeiras secas a um teor de umidade constante apresentam melhor desempenho como isolante. Condutividade Térmica para diversos materiais W/m.K (watt por metro por kelvin) é uma unidade de medida de condutividade térmica.
  13. 13. Resistência ao fogo • Inacreditavelmente a madeira tem um papel de destaque na resistência ao fogo no que diz respeito às estruturas; enquanto os demais materiais tendem a cair, a madeira cria seu próprio isolante (carvão ao seu redor) e mantém a estrutura. • A madeira só entra em combustão devido à liberação de gases contidos em seu interior; ao formar-se a camada isolante de carvão, os gases não são mais liberados e a madeira dentro do isolamento fica somente aquecida.
  14. 14. Isolamento acústico • A madeira maciça não é um bom isolante acústico, por isso quando se deseja que o som produzido em uma sala ou no ambiente externo não seja transferido para um dormitório, por exemplo, há necessidade de se negociar alternativas em termos de materiais e de técnicas de redução da transmissão de sons.
  15. 15. Eficiência aproximada de paredes com diferentes classes de transmissão de som STC Eficiência 25 Conversa normal pode ser compreendida bastante facilmente 35 Conversa em voz alta audível, mas não compreensível. 45 Conversa em voz alta difícil de ser ouvida 48 Conversa em voz muito alta ouvida muito fracamente 50 Conversa em voz muito alta não audível Fonte: Anderson, 1975.
  16. 16. Isolamento acústico e térmico Isolamento acústico entre a madeira
  17. 17. Durabilidade • Depende da sua utilização, necessidade e em alguns casos, tratamentos para aumento da durabilidade; • Gira basicamente em torno da densidade, rigidez e resistência da madeira utilizada; • Há uma durabilidade natural que varia de acordo com os tipos de madeira.
  18. 18. O maior edifício de madeira do mundo: Igreja ortodoxa que tem 150 anos e é totalmente de madeira, sem utilização de pregos de ferro ou placas metálicas Kizhi Pogost – Rússia
  19. 19. Classes de resistência • São consideradas, nas classes de resistência da madeira, propriedades físicas e mecânicas: a resistência à compressão paralela às fibras, a resistência ao cisalhamento paralelo às fibras, o módulo de elasticidade na compressão paralela às fibras, a densidade básica e aparente. • São denominadas: • *madeira serrada; madeira laminada colada; madeira compensada e madeira recomposta. • Nas coníferas as resistências podem chegar a 30 Mpa e elas tendem a viver mais; • Nas dicotiledôneas podem chegar a 60 Mpa.
  20. 20. Ligações mecânicas • A madeira é um material que permite uma variedade muito grande de possibilidades de conexões, pois é fácil de ser perfurada, puncionada, cortada e ajustada da forma que se desejar. Na figura a seguir, apresentam-se algumas das formas de se executar a conexão entre elementos de madeira. Dentre estas alternativas, aquelas mais comuns são realizadas com a utilização de pregos e parafusos (com porcas e arruelas). Ainda, a combinação de algumas das alternativas apresentadas também é bastante interessante, como realizar conexões através de entalhes e encaixes com cola. Outra, apresentada na figura, é a utilização de anéis metálicos, que tornam as ligações muito rígidas, com fixação da união através de parafusos.
  21. 21. Controle de qualidade • O controle de qualidade é feito através de testes realizados com propriedades físicas e mecânicas da madeira; • As principais especificações são seleção, terminologia, requisitos gerais, dimensões e defeitos; • Procuram atender às solicitações dos institutos de pesquisa e/ou especificações de clientes; • Saber de onde veio e o procedimento da madeira; • São realizados testes com corpos-de-prova antes de utilizar a madeira para realização de estruturas, onde testa sua resistência.
  22. 22. Tipos e critérios para especificação do projeto • Os tipos e critérios devem atender às solicitações do projeto, utilizando todos os componentes da madeira, como densidade, resistências, rigidez, durabilidade assim como a sustentabilidade e o custo da obra.
  23. 23. Produção • Corte e desdobro; • Secagem da madeira.
  24. 24. Tipos de madeiras de construção Madeiras maciças: • Madeira bruta ou roliça • Madeira falquejada • Madeira serrada
  25. 25. Tipos de madeiras de construção Madeiras industrializadas: • Madeira compensada • Madeira laminada ( ou microlaminada ) e colada • Madeira recomposta
  26. 26. Tipos de estruturas de madeiras
  27. 27. Principais vantagens da madeira • É renovável, abundante e altamente sustentável na natureza; • Possui elevada resistência em relação a sua baixa massa específica; • Excelente isolante térmico; • Facilidade de trabalho e união das peças; • Inerte, mesmo quando está exposta a ambientes químicos; • Baixa demanda de energia para produção; • Pode ser reutilizada, por várias vezes; • Tem custo relativamente baixo.
  28. 28. Possíveis desvantagens da madeira • Possui variações transversais e longitudinais devido à variação da umidade; • É combustível, particularmente na forma fragmentada, como gravetos e lascas. (1); • É relativamente vulnerável ao ataque de insetos e fungos, se não for tratada adequadamente; • Possui composição heterogênea e anisotrópica.
  29. 29. Tipo de madeira utilizada como estrutura • As espécies de madeiras mais utilizadas em estruturas no Brasil são: Peroba Rosa, Ipê, Eucalipto, Pinho, Jatobá, Maçaranduba, Garapa, Cumaru, Aroeira e Itaúba.
  30. 30. “ ” A madeira é um material não homogêneo com muitas variações. Além disto, existem diversas espécies com diferentes propriedades. Sendo assim, é necessário o conhecimento de todas estas características para um melhor aproveitamento do material.
  31. 31. Treliças de Cobertura ( Tesouras)
  32. 32. Treliças de Cobertura ( Tesouras )
  33. 33. Treliças de Cobertura ( Tesouras )
  34. 34. Treliças de Cobertura ( Tesouras )
  35. 35. Vigamentos para Pisos
  36. 36. Vigamentos para Pisos
  37. 37. Pórticos
  38. 38. Pontes em Madeira
  39. 39. Pontes em Madeira
  40. 40. Estruturas Arporticadas para Edificações
  41. 41. Estruturas Arporticadas para Edificações
  42. 42. Cimbramentos de Madeira
  43. 43. Cimbramentos de Madeira
  44. 44. Cimbramentos de Madeira
  45. 45. Exemplos de aplicação • Arquitetos planejam construir edifícios em madeira
  46. 46. • O arquiteto alemão Jürgen Mayer é o criador do Metropol Parasol, a maior estrutura de madeira do mundo
  47. 47. Casa de madeira
  48. 48. • Pavilhão de madeira
  49. 49. Referências • http://madeirambiente.com.br • http://www.ebah.com.br/ • http://www.feciv.ufu.br/ • http://www.duronmadeiras.com.br/ • Livro Estruturas de madeira- Walter Pfeil, Michèle Pfeil • Livro Materiais de construção civil vl. 2 Editor Geraldo C. Isaia • Normas da NBR 7190-1997

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