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MADEIRAS LAMINADAS E MELAMINADAS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO CENTRO TECNOLÓGICO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL.

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1 MADEIRAS LAMINADAS E MELAMINADAS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO CENTRO TECNOLÓGICO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL DOUGLAS DE OLIVEIRA JOAQUIM GILMARC COSTA LIMA LEONARDO DE JESUS BRITO ROBSON ZULCÃO MELLO VINÍCIUS SALOMÃO PIFFER

2 INTRODUÇÃO A madeira é provavelmente, o material de construção mais antigo dada a sua disponibilidade na natureza e sua relativa facilidade de manuseio. Comparada a outros materiais de construção convencionais utilizados atualmente, a madeira apresenta uma excelente relação resistência / peso.

3 INTRODUÇÃO No Extremo Oriente, é usada com uma arquitetura leve e que é feita para suportar os terremotos freqüentes, portanto é feita de encaixes flexíveis mais resistentes. A madeira passou a ser extraída para fins energéticos, construtivos e industriais em geral. A madeira tem então um papel importante na economia mundial.

4 CLASSIFICAÇÃO DAS MADEIRAS

5 CLASSIFICAÇÃO DA MADEIRA A madeira é classificada segundo suas características, propriedades, processo mecânico e secagem. Na construção civil variam desde peças com pouco ou nenhum processamento até peças com vários graus de beneficiamento.

6 CLASSIFICAÇÃO DA MADEIRA Madeira Roliça; Madeira Serrada; Madeira Beneficiada; Madeira em Lâminas; Painel de Compensado; Chapas de Fibra; Chapas de Partículas; Madeira Tratada; Outros Produtos;

7 MADEIRA ROLIÇA É a madeira com menor grau de processamento.

8 MADEIRA SERRADA É obtida em unidades industriais – serrarias – onde as toras são transformadas em peças de dimensões menores.

9 MADEIRA BENEFICIADA É obtida por usinagem das peças serradas agregando valor as mesmas.

10 MADEIRA EM LÂMINA As lâminas de madeira são obtidas por um processo de fabricação que se inicia com o cozimento de toras de madeira e seu posterior corte em lâminas.

11 PAINEL DE COMPENSADO É composto de varias lâminas, unidas cada uma, através de adesivo ou cola, sempre em numero ímpar, de forma que uma compense a outra.

12 CHAPAS DE FIBRA Chapas Duras - São chapas obtidas pelo processamento de eucalipto, de cor natural marrom, apresentando a face superior lisa e a inferior corrugada.

13 CHAPA DE FIBRA MDF - Produzidas com fibras de madeira aglutinadas com resina termofixa, que se consolidam sob ação conjunta de temperatura e pressão, resultando numa chapa maciça de composição homogênea de alta qualidade.

14 CHAPA DE PARTICULAS AGLUTINADOS – É uma chapa de partículas de madeiras selecionadas de pinus ou eucalipto, provenientes de reflorestamentos.

15 CHAPAS DE PARTICULAS MDP - As partículas são classificadas e separadas por camadas, as mais finas sendo depositadas na superfície, enquanto que aquelas de maiores dimensões são depositadas nas camadas internas.

16 MADEIRA DE PARTÍCULA OSB - Os painéis são formados por camadas de feixes de fibras com resinas fenólicas que são orientados numa mesma direção e então prensados para sua consolidação.

17 MADEIRA TRATADA Obtido através de procedimento ou conjunto de medidas que possam conferir à madeira em uso maior resistência aos agentes de deterioração, proporcionando maior durabilidade.

18 OUTROS PRODUTOS A tecnologia tem ampliado a gama de novos produtos derivados da madeira seja em diferentes formas, seja em combinação de outros materiais, visando sempre o melhor desempenho do produto, no fim a que se destina, a otimização do uso da matéria – prima e a redução dos custos de processamento.

19 PROPRIEDADES

20 PROPRIEDADES FÍSICAS DA MADEIRA COR E BRILHO

21 HETEROGENEIDADE

22 ANISOTROPIA

23 HIGROSCOPIA

24 DENSIDADE DA MADEIRA Onde: = densidade m = massa V = volume A densidade aparente é umidade padrão de referência calculada para umidade a 12%.

25 UMIDADE ÁGUA LIVRE OU CAPILAR ÁGUA DE IMPREGNAÇÃO

26 TEOR DE UMIDADE Onde: U = teor de umidade m1 = massa úmida m2 = massa seca Determinação do Teor de Umidade Método de pesagem antes e depois de secagem em estufa à temperatura de 103 ± 2°C, até que fique completamente seca. Método do uso de aparelhos elétricos

27

28 RETRATIBILIDADE Onde: Ln = comprimento da madeira úmida Lo = comprimento da madeira seca

29 RESISTÊNCIA AO FOGO As coníferas queimam até 2 cm em 30 minutos e 3,5 cm em 60 minutos. Se observarmos bem, podemos perceber que as chamas ou labaredas de fogo queimam a uma certa distancia da superfície da madeira.

30 Vigas de madeira e aço após um incêndio: note que a estrutura em aço se deformou completamente, enquanto que a viga de madeira ainda sustenta sua carga mesmo após o contato com o fogo em altas temperaturas. RESISTÊNCIA AO FOGO

31 Seção de uma viga de madeira laminada colada, exposta ao fogo durante 30 minutos.

32 PROPRIEDADES MECÂNICAS DA MADEIRA COMPRESSÃO P = carga de ruptura (N) S = seção (mm 2 ) σ c = tensão limite de resistência à compressão (MPa)

33 MÓDULO DE DEFORMAÇÃO À COMPRESSÃO

34 FLEXÃO O limite de resistência à flexão é dado por Onde M = momento fletor v = distância da L.N. à fibra mais solicitada J = momento de inércia P = carga aplicada I = vão (em cm) J = momento de inércia (mm4) f = flecha no centro do vão O módulo de elasticidade

35 TRAÇÃO Tração paralela às fibras Tração normal às fibras > Maior Resistência Menor Resistência

36 DUREZA JANKA

37 CISALHAMENTO

38 FLAMBAGEM Índice de Esbeltez l = altura do corpo de prova i = raio de giração mínimo gráfico tensão de flambagem x índice de esbeltez

39 Critérios de Utilização e Aplicação Na construção civil, a madeira é utilizada de diversas formas em usos temporários, como: fôrmas para concreto, andaimes e escoramentos. De forma definitiva, é utilizada nas estruturas de cobertura, nas esquadrias (portas e janelas), nos forros e pisos.

40 OSB Caracteriza-se por apresentar resistência, estabilidade e durabilidade. Empregado significativamente no setor de construção civil como tapumes, andaimes, formas de concreto e instalações provisórias em geral. Tem sido empregado também como decoração em geral.

41 Painéis de Cimento-Madeira Apresenta boa resistência à compressão, flexão, abrasão, estabilidade dimensional e trabalhabilidade, além disso, é resistente ao ataque de fungos e cupins, bom isolante térmico/acústico. Seu uso é destacado em aplicações internas e externas como pisos, paredes de casas pré- fabricadas, bancadas (para- peito), revestimento de túneis, paredes divisórias, forros de casas etc.

42 Madeira Laminada Colada É um produto de alta resistência e leve, formado por tábuas de madeira unidas longitudinalmente e depois coladas umas sobre as outras. É empregada desde como elemento estrutural em vigas e pilares em obras de pequeno porte até cobertura de grandes vãos. Sua principal vantagem é a versatilidade de formatos, além do mais é resistente à incêndios, não apresenta problemas de deterioração quando aplicada ao meio corrosivo e responde melhor a impactos por ser um material mais flexível.

43 Parâmetros a serem considerados sobre o uso da madeira Espécie de madeira - Deve-se considerar quais são as propriedades físicas e mecânicas para que a madeira venha oferecer um desempenho satisfatório. Por exemplo, nos casos do Pinus e do Eucalipto são necessários a realização de ensaios mecânicos visando melhor caracterizá-los para utilização na construção civil, principalmente se o destino for o uso estrutural.

44 Parâmetros a serem considerados sobre o uso da madeira Tratamentos - Cada madeira possui uma específica durabilidade natural, com relação à resistência à ação do meio ambiente (ar, umidade, sol e chuva) e à ação de fatores biológicos (insetos e microrganismos). Em geral, as madeiras tropicais possuem uma durabilidade natural excelente, e não se faz necessário o uso de preservantes, mas no caso das madeiras de reflorestamento, normalmente o tratamento com substâncias preservantes é imprescindível. Em alguns casos a madeira tratada tem sua durabilidade superior a de algumas espécies tropicais.

45 Parâmetros a serem considerados sobre o uso da madeira Teor de Umidade - Um controle maior do teor de umidade presente nas peças de madeira proporciona melhor desempenho das mesmas, evitando empenamentos e rachamentos das peças. Tanto as propriedades mecânicas como a estabilidade dimensional tornam-se superiores quando a madeira está seca (teor de umidade em equilíbrio com a umidade relativa do ambiente em que será usada). Dimensões - Diante da grande variedade de dimensões disponíveis e as diversas denominações das peças (caibros, tábuas, sarrafos etc.) é importante a aplicação das normas e padronizações existentes tanto para dimensionamento e classificação dessas peças.

46 Vantagens e desvantagens

47 Produto natural Renovável Excelente Isolante Boa trabalhabilidade Durabilidade Segurança Reutilizável Propriedades físico-mecânicas Textura Vantagens

48 Desvantagens Variabilidade Vulnerabilidade Material inflamável

49 CONCLUSÃO Primeiramente, a madeira somente será reconhecida como potencial material de construção civil mediante sua correta utilização. Frente esta situação é necessário o perfeito conhecimento de suas diferentes propriedades físicas, mecânicas e anatômicas e a consciência por parte de engenheiros, arquitetos e construtores de que a tecnologia aplicada para aço e concreto não pode ser transferida para a madeira. As dúvidas mais freqüentes quanto às técnicas de proteção, durabilidade, custos, resistência ao fogo e sistemas construtivos devem ser melhores difundidas. Não se pode deixar que este conhecimento permaneça nas universidades e em centros de pesquisa.


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