Madeira como Material de Construção - Uso Tipos Propriedades e Aplicações

CURSO DE ENGENHARIA CIVIL DISCIPLINA ESTRUTURAS DE MADEIRA MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO USO E TIPOS DE MADEIRA PROPRIEDADES E DEFEITOS DA MADEIRA VANTAGENS E DESVANTAGENS BITOLAS COMERCIAIS DE MADEIRA Prof Dra Engª Marinês Silvani Novello CLASSIFICAÇÃO DAS MADEIRAS Ou folhosas TIPOS DE MADEIRA Cortada a machado MADEIRA ROLIÇA MADEIRA FALQUEJADA MADEIRA SERRADA Corte e desdobramento das toras Melhor época estação seca desdobramento radial desdobramento em pranchas paralelas Secagem da madeira serrada empilhamento com espaçadores secagem natural ou artificial MADEIRA LAMINADA E COLADA Formada pela associação de lâminas coladas com adesivos sob pressão Lâminas com espessuras entre 15 e 30 mm obtidas por corte Etapas corte e secagem em estufa das lâminas execução de juntas de emendas colagem acabamento e tratamento preservativo Pfeil 2003 MADEIRA LAMINADA E COLADA Colagem sob pressão MADEIRA COLADA MADEIRA LAMINADA E COLADA MADEIRA LAMINADA E COLADA EMENDAS DE LÂMINAS MADEIRA LAMINADA E COLADA Tipos de cola depende mais das condições de uso da estrutura do que do tipo da madeira É preciso levar em consideração o meio a que a estrutura vai estar submetida ou seja temperatura e teor de umidade Durabilidade mínimo o mesmo tempo previsto para a durabilidade do elemento estrutural concebido em MLC MADEIRA LAMINADA E COLADA As colas são efetuadas com processos industrializados Tipos de colas colas de origem animal de proteína albumina ou caseína Colas de origem vegetal amido ou proteína de soja Colas sintéticas de polivinil brancas e amarelas ou de formaldeídos como po resorcinal e a melamina e as mais modernas de poliuretano com colagem ä prova dagua e instantânea Existem outros tipos de madeira micro laminada e colada lâminas de 1 a 5mm OSB Oriented Strand Board produto estrutural formado por finas lascas orientadas em camadas OSB ORIENTED STRAND BOARD OSB Oriented Strand Board tiras de madeira coladas com resinas orientadas perpendicularmente em diversas camadas resinas aplicadas a alta pressão e temperatura paredes tetos base piso vigas DEFEITOS DAS MADEIRAS Nós Fendas Greta Esmodo Abaulamento Fibras reversas Empenamento Arqueamento Constituição dos troncos nós gretas Defeitos Preparação das peças Fendas secagem rápida Fibras reversas serragem em plano inadequado DEFEITOS DAS MADEIRAS RAJADURAS ARQUEADURA ENCORVADURA COLAPSO ABARQUILLADO TORCEDURA GRIETAS PRESERVAÇÃO PRESERVATIVOS OBJETIVO prevenir ataques por agentes de deterioração aumentar a vida útil MÉTODOS recursos para tornar RESISTENTE ao ataque de fungos insetos e furadores moluscos pincelamento pintura aspersão pulverização imersão banho quentefrio substituição da seiva autoclave CARACTERÍSTICAS DOS PRESERVATIVOS toxidez não se decompões não se altera não volátil não lixiviável longa permanência vida útil da madeira fácil disponibilidade no mercado econômico não inflamável não altera propriedades inclusive cor inodoro Inofensivo homens e animais USO DA MADEIRA PilaresVigas terças caibrosripas Barrotes travamentos outros VANTAGENS DO USO DA MADEIRA SÍNTESE Resistência mecânica compressão tração boa relação resistência peso Menor peso próprio que concreto Elevada resistência à choques e esforços dinâmicos Bom isolante térmico e acústico Facilidade de ligações possibilidade de emendas Baixo custo de produção reserva renovável Estado natural alta variedade de padrões estéticos e decorativos Durabilidade depende das condições de projeto e afastamento do solo Resistência ao fogo Depende dos materiais envolvidos mesmo assim apresente alta resistência ao fogo comparado com outros elementos estruturais como aço por exemplo Degradação e surgimento de tensões internas em função da alteração da umidade do material Anisotropia constituição fibrosa em função da constituição fibrosa orientada propriedades diferentes nas 3 direções relativas à fibra paralela tangencial perpendicular Deterioração predadores quando em ambientes que favorecem o desenvolvimento de predadores animais cupins vegetais fungos Limitação quanto à dimensão das peças seção transversal limitada Material combustível PONTOS NEGATIVOS MINIMIZAÇÃO DOS PROBLEMAS Secagem artificial Tratamento preservação Transformação madeira colada laminada compensada transformada COMPOSIÇÃO QUÍMICA E CLASSIFICAÇÃO DA MADEIRA Madeira material de construção produto beneficiamento tronco lenho Miolo sua presença no material serrado constitui defeito Lenho é o núcleo parte resistente objeto do desdobro Câmbio esbelto entre casca e lenho Casca proteção Anéis de crescimento registram a idade das árvores Lenho utilizado para estruturas de madeira CONÍFERAS lenho de madeira branda softwood 35 das espécies 400 FOLHOSAS madeira de lei Portugal hardwood 65 das espécies 1500 Classificação botânica PROPRIEDADES FÍSICAS DAS MADEIRAS madeira verde ponto de saturação das fibras madeira meioseca U 30 ponto de equilíbrio com o ar madeira seca U 10 a 20 grau de umidade padrão 12 UMIDADE CLASSIFICAÇÃO USUAL madeira verdeU30 até 200 semi secaacima 23 comercialmente seca18 23 seca ao ar13 18 dessecada 0 13 completamente seca 0 estufa 100ºC SECAGEM DESIGUAL descoloração empenos endurecimento superficial rachaduras aumento da tensão superficial por restrição interior úmido DEFEITOS POR SECAGEM INADEQUADA Norma trabalha a 12 PROPRIEDADES MECÂNICAS CARACTERÍSTICAS PRINCIPAIS ocorrem no sentido da fibra resistência quando carga no sentido da fibra compressão tração flexão estática e dinâmica CARACTERÍSTICAS SECUNDÁRIAS ocorrem perpendicularmente ao sentido da fibra compressão e tração normal às fibras torção cisalhamento e fendilhamento LIGADAS À ANISOTROPIA comportamento nas 3 direções absorção de umidade densidade das fibras maior mais resistente PRESERVAÇÃO PRESERVATIVOS TIPOS DE PRESERVATIVOS AÇÃO PROLONGADA 80 da madeira tratada no mundo creosoto destilação do alcatrão da hulha pentaclorofenol fenol cloro até completa substituição do hidrogênio CCA cromocobrearsênio CCB cromocobreboro AÇÃO TEMPORÁRIA fungicidas inseticidas SELO FSC O QUE É Forest Stewardship Council Conselho de Manejo florestal Selo FSC Forest Stewardship Council Conselho de Manejo florestal Objetivo difundir o bom manejo florestal FSC selo verde mais reconhecido É garantia de origem atesta que a madeira procede de floresta manejada de forma ecologicamente adequada socialmente justa e economicamente viável MADEIRAS PARA ESTRUTURA Engloba as peças de madeira serrada na forma de vigas caibros pranchas e tábuas utilizadas em estruturas de cobertura onde tradicionalmente era empregada a madeira de perobarosa ARARACANGA ITAUBA ANGELIMPEDRA JARANA ANGELIMVERMELHO MAÇARAMDUBA ANGICOPRETO MUIRACATIARA ANGICOVERMELHO PAUAMARELO BACURI PAUMULATO BACURIDEANTA ROSADINHO CUPIÚBA PAUROXO EUCALIPTOR SAPUCAIA FAVAORELHADENEGRO TANIBUCA FAVEIRAAMARGOSA TALAJUBA GARAPA TIMBORANA GOIABAO UXI Espécies de madeira indicadas para a estrutura de telhado IPT MADEIRAS PARA ESTRUTURA BITOLAS COMERCIAIS MADEIRA SERRADA Bitolas encontradas no mercado em cm Projeto detalhamento e cálculo em mm Dependendo da tecnologia que a madeireira possui as seções transversais variam um pouco NOMENCLATURA SEÇÃO TRANSVERSAL NOMINAL CM Ripas 12 x 50 15 X 50 Ripões 20 x 50 25 X 60 Sarrafos 20 x 100 30 X 120 30 X 160 Caibros 5 x 6 6 X 6 Caibrões 6 X 8 Pontaletes 75 x 75 10 X 10 Vigotas Vigas 6 x 12 6 X 16 10 x 20 10 x 24 10 x30 Tábuas 25 x 22 25 X 30 Pranchas 4 x 20 4 X 30 Pranchões 6 x 20 6 X 30 Pilares 12 x 12 15 X 15 17 X 17 20 X 20 Caibro Ripa Ripão Pontalete Prancha Pranchão Quadradinho Quadrado Sarrafo Tábua Viga Soalho Forro 25 x 7 2 x 4 2 x 10 25 x 4 espessuras espessuras 1 x 1 5 x 5 1 x 4 espessuras espessuras 1 25 x 9 2 x 5 25 x 7 25 x 5 2 x 2 8 x 8 2 x 3 22 larguras 9 25 x 10 2 x 7 25 x 9 3 x 3 7 x 7 2 x 4 25 larguras 95 35 x 10 24 x 45 25 x 10 25 x 9 4 x 4 10 x 10 2 x 45 10 à 70 7 10 4 5 45 x 45 12 x 12 2 x 7 8 5 x 5 25 x 3 3 x 6 5 x 10 6 x 6 15 x 15 20 x 20 2 x 9 25 x 35 25 x 25 25 x 4 25 x 10 6 x 12 7 x 7 30 x 30 25 x 5 25 x 6 10 x 15 25 x 7 10 x 20 10 x 20 10 x 25 25 x 8 10 x 30 25 x 10 15 x 15 4 x 65 4 x 7 5 x 10 20 x 20 2 22 7 8 9 10 11 12 135 14 15 18 larguras 5 a 50 Peça Espessura cm Largura cm Caibro 25 a 150 70 a 200 Ripa 20 a 40 30 a 100 Ripão 20 a 40 50 a 100 Pontalete 25 a 100 40 a 200 Prancha 26 a 50 5 a 500 Pranchão 40 a 80 100 a 700 Quadradinho 10 a 100 10 a 100 Quadrado 50 a 300 50 a 300 Sarrafo 10 a 50 30 a 100 Tábua 22 a 25 100 a 700 Viga 50 a 200 100 a 300 Soalho 20 a 22 70 a 180 Forro 10 90 a 140 Batente 10 a 25 80 a 200 Rodapé 10 a 25 30 a 90 BITOLAS COMERCIAIS MADEIRA SERRADA Coluna cm 200 x 300 Viga cm 50 x 60 60 x 120 60 x 160 60 x 200 60 x 250 60 x 300 Caibro cm 25 x 50 40 x 40 50 x 50 50 x 60 60 x 80 70 x 80 75 x 75 polegada pol 3 x 3 Ripa cm 05 x 50 10 x 50 15 x 50 15 x 55 25 x 50 Pontalete cm 40 x 40 70 x 70 75 x 75 80 x 80 pol 3 x 3 roliço diâmetro cm 150 Pranchas espessura cm 50 e 60 espessura pol 2 largura cm 150 200 250 e 300 largura pol 8 Tábua espessura cm 15 20 25 espessura pol 1 largura cm 50 100 120 150 200 220 250 300 320 largura pol 8 9 10 12 BITOLAS COMERCIAIS MADEIRA SERRADA Tabeira cm 25 x 200 25 x 150 e 25 x 200 Barrote cm 20 x 50 Sarrafo espessura cm 20 25 espessura pol 1 largura cm 20 50 70 100 150 largura pol 3 4 Tábua para assoalho cm 20 x 200 20 x 150 25 x 150 25 x 200 30 x 250 30 x 280 Taco largura x comprimento cm 70 x 210 70 x 350 70 x 420 100 x 400 100 x 500 Degrau cm 30 x 300 BITOLAS COMERCIAIS MADEIRA SERRADA Bitolas comerciais de madeira Nomenclatura Dimensões seção transversal cmxcm Segundo PB05 Comercial Pranchão 10x20 10x20 75x23 6x23 Viga 15x15 15x15 75x15 8x16 5x115 6x12 Caibro 5x20 6x20 5x15 6x16 75x75 6x8 75x5 6x8 5x7 6x5 Sarrafo 38x75 25x10 22x75 25x10 Tábua 25x23 25x25 25x15 25x15 Ripa 12x5 13x5 2010 AUT186 Estrutura de madeira materiaismétodos BITOLAS COMERCIAIS MADEIRA SERRADA DIMENSÕES COMERCIAIS MAIS UTILIZADAS Seção transversal da peça em centímetros 49 p 21 Pranchão 150 x 230 100 x 200 75 x 230 Prancha 50 x 200 50 x 300 40 x 200 40 x 300 Viga 150 x 150 75 x 150 75 x 115 60 x 160 50 x 200 Barrote 80 x 1600 Vigota 50 x 150 60 x 120 Caibro 60 x 80 50 x 75 50 x 70 50 x 60 50 x 1000 Sarrafo 38 x 75 22 x 75 25 x 50 25 x 40 Tábua 25 x 300 25 x 150 25 x 200 25 x 250 25 x 100 10 x 150 Ripa 12 x 50 20 x 50 15 x 50 20 x 40 Cordão 15 x 15 Pontalete 75 x 75 10 x 10 5 x 5 Mais utilizadas comercialmente em São Paulo Medidas adotadas na Região Sul BITOLAS COMERCIAIS MADEIRA SERRADA vigas 6 x 12cm ou 6 x 16cm comprimento 25 30 35 40 45 50m caibros 5 x 6cm ou 5 x 7 6 x 8cm comprimento 25 30 35 40 45 50m ripas 10 x 50cm geralmente com 450m de comprimento e são vendidas por dúzia BITOLAS COMERCIAIS MADEIRA SERRADA 10 cm x 40 cm 10 cm x 50 cm Ripas 40 cm x 50 cm 50 cm x 70 cm Ripões 1 x 2 1 x 3 1 x 4 Sarrafos rodapés 3 x 3 3 x 4 3 x 5 3 x 6 3 x 8 Peças 1 x 6 1 x 8 1 x 9 1 x 12 Tábuas 3 x 12 4 x 12 Pranchas Madeira para Estrutura de Telhado Diâmetro Tamanho Descriminalção 11 a 14cm Até 12m Linha 10 a 12cm Preferência até 6m Caibro 14 a 18cm ou 18 a 22cm Até 12m Viga 25 X 4cm Até 3m Ripa 9cm Até 3m Aba 12cm Até 3m Aba 14 a 17cm Até 3m Pontalete 5 X 10cm Até 3m Ponta de Caibro 8 X 12cm ou 10 X 10cm Até 3m Ponta de Linha 4 X 5cm Até 3m Longarina Obs Os tamanhos e diâmetros da madeira variam de acordo com a preferência do cliente e da construção Madeira para Deck Eucalipto e Pinus Diâmetro Tamanho Descriminalção 10cm X 23 2 25 e 3m Deck 10 X 10cm Até 3m Barrote 15 X 15cm Até 3m Viga DIMENSÕES USUAIS DAS TORAS DE MADEIRAS POSTES ROLIÇOS COMPRIMENTO M TIPO DIÂMETRO BASE CM TOPO CM 7 Leve 185 137 8 Leve 197 140 9 Leve 208 236 277 143 172 213 10 Leve Médio Pesado 216 248 286 146 178 216 11 Leve Médio Pesado 226 258 299 150 181 223 12 Leve Médio Pesado 236 267 308 153 185 226 13 Médio Pesado 254 296 162 204 14 Médio Pesado 264 306 165 207 15 Médio Pesado 270 308 165 204 16 Médio Pesado 280 324 169 213 17 Médio Pesado 293 337 175 220 18 Médio Pesado 299 344 175 220 19 Médio Pesado 312 363 178 220 20 Médio Pesado 325 377 178 226