UNIVERSIDADE NOVE DE JULHO

Cleide Vitorino

Katherine do ForteSilvina A. Andrade

TIPOS DE MADEIRAS PARA ESTRUTURAS.

CURITIBA2010

Cleide Vitorino

Katherine do Forte

Silvina A. Andrade

TIPOS DE MADEIRAS PARA ESTRUTURAS.

Trabalho de 1ª avaliação do 8º semestre

do curso de Arquitetura e Urbanismo,

apresentado à disciplina Sistemas

Estruturais II

Profº. Bruce Ekane Ewang.

CURITIBA2010

Madeira

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. Como todos os materiais, a madeira apresenta vantagens e desvantagens em relação a sua utilização

Principais vantagens do uso da madeira:

É renovável, abundante e altamente sustentável na natureza; Possui elevada resistência em relação a sua baixa massa específica; Excelente isolante térmico e acústico; 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.

Possíveis desvantagens:

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;

(1) As estruturas de madeira   resistem longo tempo às altas temperaturas,   sem perderas características mecânicas . Sob as mesmas condições, já ocorre o colapso do concreto, do aço e do alumínio.

Os procedimentos necessários para caracterização das espécies de madeira e a definição de parâmetros a serem seguidos são dados pela Norma Brasileira para Projeto de Estruturas de Madeira, NBR 7190/97.

Dimensões mínimas exigidas pela norma para elementos de madeira.

As madeiras estruturais apresentam características que lhes são bem peculiares dentro do grupo dos materiais estruturais utilizados na construção civil. Essas características dizem respeito à anisotropia da madeira e ao fato desta sofrer variações nas suas dimensões, devido sua característica higroscópica.

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.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.

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.Ao absorver água, as dimensões da peça de madeira aumentam (inchaço) e, ao liberar água, as dimensões diminuem (retração). Por ser um material anisotrópico, ela apresenta diferentes variações dimensionais, nas diferentes direções principais.

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.

Madeiras estruturais – Alguns tipos

As espécies de madeiras mais utilizadas em estruturas no Brasil são: Peroba Rosa, Pihno do Paraná, Amesclão, Agelim Pedra, Agelim Vermelho, Cedrinho.

Peroba Rosa

Fonte: Prefeitura Rio Grande do sul

Nome Científico:

Aspidosperma polyneuron Müll Arg., Apocynaceae

Outros nomes populares:

Peroba, peroba-açu, peroba-amarela, peroba-do-sul,peroba-mirim, peroba-rajada.

Ocorrência

Brasil: Bahia, Espírito Santo, Goiás, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, MinasGerais, Paraná, Rondônia, Santa Catarina, São Paulo. Outros Países: Argentina, Paraguai.

Características Gerais

Sensoriais: alburno indistinto, cerne róseo quando recém cortado passando aAmarelo - rosado com o tempo, uniforme ou com veios mais escuros; sem brilho; cheiro imperceptível e gosto ligeiramente amargo; densidade média; moderadamente dura ao corte; grã direita ou revessa; textura fina.

Durabilidade Natural e Tratabilidade Química

As informações disponíveis na literatura são controversas em relação à durabilidade natural do cerne de peroba-rosa. Observações feitas pelo IPT (Instituto de Pesquisa Tecnológicas) em exame de estruturas de cobertura,complementadas por ensaios de laboratório, permitem considerar esta madeira como de moderada resistência aos cupins e com baixa a moderada resistência aos fungos apodrecedores.

Dormentes dessa madeira, sem tratamento preservante, apresentam uma vida útil média de seis anos. Em ensaio de campo, com a madeira em contato com o solo, a peroba-rosa foi considerada moderadamente resistente com vida média inferior a nove anos. A peroba-rosa é susceptível ao ataque de perfuradores marinhos. Apresenta baixa permeabilidade às soluções preservantes.

Características de Processamento

Trabalhabilidade: a madeira de peroba-rosa é moderadamente fácil de ser trabalhada, porém pode apresentar certa dificuldade quando ocorre grã revessa. Permite bom acabamento e é fácil de colar.

Secagem: na secagem em estufa, a ocorrência de rachas é baixa, entretanto, podem ocorrer empenamentos.

PROPRIEDADES MECÂNICAS*

Flexão Resistência – fMMadeira verde (MPa): 88,2Madeira a 15 % de umidade (MPa): 103,8Limite de Proporcionalidade - Madeira Verde (MPa): 35,6Módulo de Elasticidade madeira verde (MPa): 9 248

Compressão Paralela às FibrasResistência fc0Madeira Verde (MPa): 23,3Madeira a 15 % de umidade (MPa): 11,9Limite de Proporcionalidade - madeira verde (MPa): 27,9Módulo de Elasticidade madeira verde (MPa): 11 739Coeficiente de influência de umidade (%): 3,8

OUTRAS PROPRIEDADES MECÂNICAS*

Resistência ao Impacto na Flexão - madeira a 15% (choque)Trabalho Absorvido (J): 23,3Cisalhamento - madeira verde (MPa): 11,9Dureza Janka paralela - madeira verde (N): 6 776Tração Normal às Fibras - madeira verde (MPa): 8,1Fendilhamento - madeira verde (MPa): 0,9

USOS NA CONSTRUÇÃO CIVIL

Pesada externa: dormentes e cruzetas; Pesada interna: tesouras, vigas e caibros.

Assoalhos: tábuas, tacos e parquetes (assoalho de madeira); Leve em esquadrias: marcos de portas e janelas, venezianas, portas.

OUTROS USOS

Mobiliário de utilidade geral:móveis pesados e carteiras escolares, folhas faqueadas, vagões, carrocerias, peças torneadas, fôrmas para calçados, paletes e embalagens.

OBSERVAÇÕES

Madeira tradicionalmente empregada em estruturas de telhado, e por esta razão ainda é especificada embora escassa e em processo rápido de a busca de espécies alternativas à peroba-rosa, cujo uso deve ser evitado.

(*) Resultados obtidos de acordo com a Norma ABNT MB26/53 (NBR 6230/85).Fonte, IPT,1989a.

Pinho do Paraná

Fonte: Blog Caiçara Fonte: Madeiras CC

Nome Científico:

Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze, Araucariaceae

Outros nomes populares:

Pinho, pinho-brasileiro, pinheiro do Paraná

Ocorrência

Brasil: Minas Gerais, São Paulo, Rio Grande do Sul, Santa Catarina

Características Gerais

Sensoriais: alburno e cerne pouco distintos pela cor, este branco-amarelado, frequentemente com manchas largas róseo-avermelhadas (em árvores mais velhas, o cerne pode apresentar coloração amarronzada); brilho moderado;

cheiro e gosto pouco acentuados, característicos de resina; densidade baixa; macia ao corte; grã direita; textura fina.

Características de Processamento

Trabalhabilidade: a madeira de pinho do Paraná é fácil de ser trabalhada com ferramentas manuais ou máquinas. Se ocorrer madeira de compressão, pode haver distorção durante o aplainamento. Fácil de colar e aceita bem acabamentos superficiais. É fácil de desdobrar, aplainar e colar permitindo bom acabamento.

Secagem: a secagem ao ar é difícil por apresentar tendência à torção e rachaduras. O processo de secagem em estufa deve ser controlado cuidadosamente, para que se possa obter madeira de qualidade. Programa desecagem pode ser obtido em Jankowsky (1990).

PROPRIEDADES MECÂNICAS*

Flexão - Resistência (fM)Madeira verde (MPa): 59,7Madeira a 15 % de umidade (MPa): 85,6Limite de Proporcionalidade - madeira verde (Mpa): 25,1Módulo de Elasticidade - madeira verde (MPa): 10 719

Compressão Paralela às Fibras - Resistência (fc0)Madeira Verde (MPa): 26,3Madeira a 15 % de umidade (MPa): 41,4Limite de Proporcionalidade - madeira verde (Mpa): 20,6Módulo de Elasticidade - madeira verde (MPa): 13 514Coeficiente de Influência de Umidade (%): 4,7

OUTRAS PROPRIEDADES MECÂNICAS*

Resistência ao Impacto na Flexão - madeira a 15% (choque)Trabalho Absorvido (J): 14,7Cisalhamento - madeira verde (MPa): 6,7

Dureza Janka paralela - madeira verde (N): 2 687Tração Normas às Fibras - madeira verde (Mpa): 3,4Fendilhamento - madeira verde (MPa): 0,4

USOS NA CONSTRUÇÃO CIVIL

Leve interna, estrutural: ripas e partes secundárias de estruturas.Leve interna, utilidade geral: cordões, guarnições, rodapés, forros e lambris.Uso temporário: pontaletes, andaimes e fôrmas para concreto.

OUTROS USOS

Móveis estândar e partes internas de móveis, molduras, moldes, instrumentos musicais, cabos para vassouras, lápis, pás e palitos de sorvete, palitos de dente, palitos de fósforo, compensados, Iaminados, brinquedos, embalagens leves, utensílios de cozinha, laterais de escadas extensíveis.

OBSERVAÇÕES

Madeira tradicionalmente empregada em estruturas de telhado, e por esta razão ainda é especificada embora escassa e em processo rápido de substituição. Existem reflorestamentos feitos com esta espécie. Os dados apresentados nesta ficha servem como referência para a busca de espécies alternativas ao pinho do Paraná, cujo uso deve ser evitado.

(*) Resultados obtidos de acordo com a Norma COPANT.Fonte: IBAMA, 1997ª

Amesclão

Fonte: Madereira Guimarães Fonte Sávio Madeiras

Nome Científico:

Trattinnickia burserifolia Mart., Burseraceae

Outros nomes populares:

amescla, almesclão, breu, breu-preto, breu-sucuruba, breu-sucuuba, mangue, mescla, morcegueira, sucuruba, sucurubeira.

Ocorrência

Brasil: Amapá, Pará, Rondônia e Mato Grosso.

Características Gerais

Sensoriais: cerne e alburno pouco distintos pela cor, cerne bege rosado ou bege-amarelado; cheiro e gosto imperceptíveis; densidade baixa; moderadamente dura; grã direita ou irregular; textura média; superfície irregularmente lustrosa; camadas de crescimento pouco distintas, delimitadas por zonas fibrosas ligeiramente mais escuras.

Características de Processamento

Trabalhabilidade: a madeira de amesclão é fácil de serrar, moderadamente fácil de aplainar apresentando superfícies radiais ásperas. Recebe acabamento de regular a excelente. Secagem: a secagem em estufa é rápida, apresentando tendência a rachaduras moderadas a fortes; encanoamento e torcimento moderados. Programa de secagem é sugerido por IBAMA (1997a).

PROPRIEDADES MECÂNICAS*

Flexão Resistência – fMMadeira verde (MPa): 49,7Madeira a 12 % de umidade (MPa): 76,3Módulo de Elasticidade madeira verde (MPa): 7 649Módulo de Elasticidade à 12% (MPa): 9 611

Compressão Paralela às FibrasResistência fc0Madeira Verde (MPa): 24,8Madeira a 12 % de umidade (MPa): 44,1

OUTRAS PROPRIEDADES MECÂNICAS*

Cisalhamento madeira verde (MPa): 6,6Cisalhamento madeira 12% (MPa): 8,2Dureza Janka paralela madeira verde (N): 3 501Dureza Janka paralela madeira 12% (N): 4 609

Dureza Janka transversal madeira verde (N): 2 520Dureza Janka transversal madeira 12% (N): 3 099Tração Normal às Fibras madeira verde (MPa): 3,1Tração Normal às Fibras madeira 12% (MPa): 3,5

USOS NA CONSTRUÇÃO CIVIL

Leve interna de utilidade geral: cordões, guarnições, roda pés, forros e lambris.

OUTROS USOS

Móveis estândar e partes internas de móveis, compensados e laminados,artigos de esporte e brinquedos, embalagens e caixas.

OBSERVAÇÕES

Madeira usada principalmente em compensados. A introdução como madeiraserrada é recente.

(*) Resultados obtidos de acordo com a Norma COPANT.Fonte: IBAMA, 1997a.

Angelim-pedra

Fonte: Wordpress

Nome Ciêntífico:

Hymenolobium spp., Leguminosae.

Outros nomes populares:

angelim, angelim-amarelo, angelim-da-mata, angelimdo - pará, angelim-macho, mirarema.

Ocorrência

Brasil: Amazonas, Acre, Mato Grosso, Rondônia. Outros países: Guiana,Guiana Francesa, Suriname, Venezuela.

Características Gerais

Sensoriais, cerne e alburno distintos pela cor, cerne castanho-avermelhado claro ou escuro, com manchas castanhas mais escuras devido à exudação de

óleo-resina, alburno castanho-pálido; brilho ausente; cheiro e gosto imperceptíveis; densidade média; dura ao corte; grã direita a revessa; textura grossa, aspecto fibroso.

Características de Processamento

Trabalhabilidade: A madeira de angelim-pedra é fácil de ser trabalhada. Acabamentode regular a bom na plaina, torno e broca. É moderadamente fácil de serrar eaplainar; é fácil de pregar, parafusar e permite acabamento satisfatório.

Secagem: A secagem é muito rápida em estufa, apresentando pequena tendência a torcimento e arqueamento. A secagem ao ar livre é moderadamente difícil. Programas de secagem podem ser obtidos em IBAMA (1997a); Jankowsky (1990).

PROPRIEDADES MECÂNICAS*

Flexão - Resistência (fM)Madeira verde (MPa): 70,6Madeira a 12 % de umidade (MPa): 109,3Módulo de Elasticidade madeira verde (MPa):9 414Módulo de Elasticidade madeira à 12% (MPa): 11 572

Compressão Paralela às Fibras - Resistência (fc0)Resistência – fc0Madeira verde (MPa): 38,0Madeira à 12 % de umidade (MPa): 52,3

Compressão perpendicular às fibrasResistência – fc0Madeira verde (MPa): 6,4Madeira à 12% de umidade (MPa): 11,3

OUTRAS PROPRIEDADES MECÂNICAS*

Resistência ao impacto na Flexão - madeira a 15% (choque) - TrabalhoAbsorvido (J): 22,6

Fendilhamento – madeira verde (MPa): 1,1

USOS NA CONSTRUÇÃO CIVIL

Pesada interna: vigas e caibros. Leve em esquadrias: portas, venezianas, caixilhos.Leve interna, estrutural: partes secundárias de estruturas internas como ripas e caibros. Leve interna, decorativa: forros e lambris.Uso temporário: pontaletes, andaimes e fôrmas para concreto.

OUTROS USOS

Móveis estândar, cutelaria, lâminas decorativas.

OBSERVAÇÕES

Nesta ficha são apresentadas informações para a espécie H. petraeum, noentanto existem outras espécies de Hymenolobium, como H. complicatumDucke, H. elatum Ducke, H. excelsum Ducke, H. heterocarpum Ducke, Hmodestum Ducke, que são comercializadas no Brasil como angelim-pedra.Esta madeira tem sido utilizada em esquadrias (batentes, portas e janelas).

(*) Resultados obtidos de acordo com a Norma COPANT. Fonte: IBAMA, 1997a.

Angelim-vermelho

Fonte: Ibama Fonte: Arq. UfSC

Nome Ciêntífico:

Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze, Araucariaceae

Outros nomes populares: angelim, angelim-falso, angelim-ferro, angelim-pedra, angelim-pedra-verdadeiro, faveira-carvão, faveira-dura, faveira-grande, faveira-ferro

Ocorrência

Brasil: Amazônia (Acre, Rondônia, Amazonas, Pará e Roraima)

Outros países: Guiana

Características Gerais

Sensoriais: cerne e alburno pouco distintos pela cor, cerne castanho-avermelhado; brilho moderado; cheiro desagradável e gosto imperceptível; densidade alta; dura ao corte; grã direita a irregular; textura média a grossa; superfície pouco lustrosa.

Características de Processamento

Trabalhabilidade: a madeira de angelim-vermelho é difícil de ser trabalhada, mas recebe bom acabamento. Segundo IBAMA (1997a) a madeira é fácil de tornear com bom acabamento e na furação apresenta desempenho regular. Secagem: rápida em programasmais severos, apresenta tendência moderada ao torcimento e leve ao colapso; seca relativamente bem ao ar. Programas de secagem podem ser obtidos em IBAMA (1997a); Jankowsky (1990).

PROPRIEDADES MECÂNICAS*

Flexão - Resistência (fM)Madeira verde (MPa): 99,7Madeira a 15 % de umidade (MPa): 138,1Limite de Proporcionalidade - madeira verde (MPa): 59,1Módulo de Elasticidade - madeira verde (MPa): 14 073

Compressão Paralela às Fibras - Resistência (fc0)Madeira Verde (MPa): 65,2Madeira a 15 % de umidade (MPa): 80,9Coeficiente de Influência da Umidade (%): 4

OUTRAS PROPRIEDADES MECÂNICAS*

Resistência ao Impacto na Flexão - madeira a 15% (choque)Trabalho Absorvido (J): 48,7*Tração Normas às Fibras - madeira verde (Mpa): 8,5*Fendilhamento - madeira verde (Mpa): 1,1*Cisalhamento - madeira verde (Mpa): 13,1**Cisalhamento - madeira à 12% (Mpa): 17,7**Dureza Janka paralela - madeira verde (N): 9 993**Dureza Janka paralela - madeira à 12% (N): 14 318**Dureza Janka transversal - madeira verde (N): 10 866**

Dureza Janka transversal - madeira à 12% (N): 13 543**

USOS NA CONSTRUÇÃO CIVILPesada externa: pontes, postes, estacas, esteios, cruzetas, dormentes, construção naval e obras portuárias. Pesada interna: vigas, caibros, ripas.

OUTROS USOS

Cabos de ferramentas, carrocerias e vagões de trem.

OBSERVAÇÕES

Madeira com forte cheiro desagradável que tende a desaparecer com o tempo.Dadas suas altas propriedades de resistência mecânica e de durabilidade natural, a madeira tem sido exportada para a Holanda, para uso em obras de contenção de diques.

(*) Resultados obtidos de acordo com a Norma ABNT MB26/53 (NBR 6230/BS) (**) Resultados obtidos de acordo com a Norma COPANT Fonte: IBAMA, 1997a. Fonte: IPT. 1989ª.

Cedrinho

Fonte: Juan Rejas

Nome Cientifico:

Erisma uncinatum Warm., Vochysiaceae

Outros nomes populares:

bruteiro, cambará, cambará-rosa, cachimbo-de-jabuti, cedrilho, jaboti, jaboti-da-terrafirme,quaruba-vermelha, quarubatinga, quarubarana, verga-de-jabuti.

Ocorrência

Brasil: Amazônia. Outros países: Guiana

Características Gerais

Sensoriais: cerne e alburno distintos pela cor, cerne castanho avermelhado; sem brilho; cheiro e gosto imperceptíveis; densidade baixa; grã direita a revessa; textura média a grossa.

Características de Processamento

Trabalhabilidade: a madeira de cedrinho é fácil de aplainar, serrar e lixar, mas apresenta superfície de acabamento ruim (felpuda). Secagem: a secagem ao ar é fácil e sem a ocorrência significativa de defeitos. A secagem em estufa também é rápida, mas em condições muito drásticas podem ocorrer empenamentos, rachaduras e endurecimento superficial. Programa de secagem é sugerido por Jankowsky (1990).

PROPRIEDADES FÍSICAS*

Densidade de massa (p):aparente a 15% de umidade (pap15): 590kg/m³*madeira verde (pverde): 1 110kg/m³**básica (pbásica): 480kg/m³**

Contração*: radial: 3,3%; tangencial: 7,7%; volumétrica: 12,5%

PROPRIEDADES MECÂNICAS

Flexão - Resistência (fM)Madeira verde (MPa): 72,5*Madeira a 15 % de umidade (MPa): 80,2*Módulo de Elasticidade - madeira verde (MPa): 9 365*Módulo de Elasticidade madeira à 12% (MPa): 10 395**Compressão Paralela às Fibras- Resistência (fc0)*Madeira Verde (MPa): 33,7*Madeira a 15 % de umidade (MPa): 42,2Limite de Proporcionalidade - madeira verde (MPa):24Módulo de Elasticidade - madeira verde (MPa): 12 101Coeficiente de Influência da Umidade (%): 2,9

OUTRAS PROPRIEDADES MECÂNICAS*

Resistência ao Impacto na Flexão - madeira a 15% (choque)Trabalho Absorvido (J): 21,5Cisalhamento - madeira verde (Mpa): 7,4Dureza Janka paralela - madeira verde (N): 3 844

Tração Normal às Fibras - madeira verde (Mpa): 4,2Fendilhamento - madeira verde (Mpa): 0,5

USOS NA CONSTRUÇÃO CIVIL

Leve, em esquadrias: portas, venezianas, caixilhos etc. Leve interna, estrutural: ripas,caibros etc.Leve interna, utilidade geral: lambris, painéis, molduras, guarnições, forros.Uso temporário: andaimes, fôrmas para concreto, pontaletes.

OUTROS USOS

Móveis estândar, partes internas de móveis, laminados, compensados, embalagens e caixas.

OBSERVAÇÕES

O cedrinho ou cambará - nome pelo qual foi introduzida em São Paulo- é a madeira que substituiu o pinho do Paraná. É empregada em acabamentos (forros,guarnições,tabeiras). Nos usos temporários é frequentemente especificada, porém outras madeiras são fomecidas em seu lugar.(*) Resultados obtidos de acordo com a Norma ABNT MB26/53 (NBR 6230/85). (**) Resultados obtidos de acordo com a Norma COPANT Fonte, IBAMA, 1997ª. Fonte, IPT, 1989a.

Bibliografia

http://madeirambiente.com.br/madeira-grandes-estruturas/. Acessado em

http://www.riodosul.sc.gov.br/portal/principal.php?pg=5160. Acessado em 30/03/2013 ás 15: 39 horas.

http://www.slideshare.net/guest6ea8913/madeira-uso-sustentvel-na-construo-civil-1424590

http://www.achetudoeregiao.com.br/arvores/bacurizeiro.htm

http://www.arq.ufsc.br/arq5661/Madeiras/angelim-pedra.jpg

http://www.ibama.gov.br/lpf/madeira/caracteristicas.php?ID=86&caracteristica=25

http://www.madeiras.cc/imagens/araucaria-ptd&cru.jpg

http://www.madguimaraes.com.br/timborana.htm

http://www.saviomadeiras.com.br/preservacao/amesclao.php

http://jwaten.wordpress.com/2010/02/10/angelim-pedra/

http://www.jardineiro.net/plantas/cedrinho-cupressus-lusitanica.html