A árvore. Estrutura - Função “Árvores crescem em altura para interceptar a luz do Sol” “Problemas da altura: precisa suportar grande peso: biomassa e HOH movimento da água/seiva em grande distância contra a gravidade estrutura exposta ao vento, muitas vezes forte. Prof. Umberto Klock – AT073 1

Resistência exigida pela estrutura da Árvore prevenir colapso das células sob grande tensão da água, ser bastante flexível para curvar-se, reduzindo a área de resistência ao vento, resistir a propagação de rachaduras, ter resistência para suportar o peso da copa, bem como das forças geradas pelo vento 1

Madeira Juvenil x Madeira Adulta

Carga e Deformação Forças (cargas) podem produzir mudanças no tamanho e forma. Deformação = mudança na dimensão original Se a força aplicada for pouca e por pouco tempo , geralmente a deformção é totalmente recuperada.

Carga e Deformação

_______ _________ ___ ____ _____ __ ______ _________ Compressão - força que pode causar a redução nas dimensões. Flexão - força que pode causar o alongamento nas dimensões. Cisalhamento - escorregamento em sentido contrário de duas partes de um corpo

Curva Carga/Deformação [ Teste de Compressão paralela a grã] Carga na Ruptura Carga * Limite Proporcional Inclinação da reta = carga/deformação MOE Deformação

Curva Carga/Deformação [ Teste de Compressão paralela a grã] Carga na Ruptura Carga * A partir do LP a deformação é irreversível No trecho reto a deformação é reversível Deformação

MÓDULO DE ELASTICIDADE (MOE) Mede a resistência a flexão, relacionada a rigidez de uma viga. Fator importante na resistência de uma coluna longa MOE paralelo a grã (Módulo de Young) Medida da resistência ao alongamento ou no encurtamento de um corpo de prova sob tensão ou compressão uniforme.

Direções de corte

Flexão estática

Flexão estática

Compressão da madeira Perpendicular Paralela

Cisalhamento

Máquinas de Ensaios

Fatores que afetam a resistência da Madeira Densidade Teor de Umidade Temperatura Direção da aplicação da força Duração da aplicação da força

Resist. Máxima a Compressão Relação entre a Resistência a Compressão Longitudinal e o Teor de Umidade 70 60 50 40 30 20 10 Resist. Máxima a Compressão (N/mm2) PSF Teor de Umidade % Dados para Pinus

TEMPERATURA Problemas são os extremos Aquecimento acima de 110 ºC causa perda de resistência em função de hidrólise de celulose. Congelamento de madeira saturada desenvolve rachadura e fissuras “Amolecimento” da madeira a alta temperatura e alto teor de umidade - vantagem em alguns processos.

Direção da carga Resistência a Compressão e a Flexão Maiores no sentido paralelo que perpendidular a grã. _______________________ Isto é relacionado a anatomia e orientação das fibras. Paralelo à Grã Photo Courtesy W.C. Brown Center, SUNY.

Madeira é anisotrópica As propriedades de resistência e elasticidadeic diferem drasticamente nas direções paralela versus perpendicular à grã ___________ Nas direções radial vs. Tangencial, normalmente diferem pouco Paralela à Grã Photo Courtesy W.C. Brown Center, SUNY.

Exemplo: resistência à flexão DURAÇÃO DA CARGA A RESISTÊNCIA decresce proporcionalmente ao tempo em que a carga é aplicada. Exemplo: resistência à flexão Tempo Carga de Ruptura 1 min. 8500 kgf 5 min. 8000 kgf 1 ano 5350 kgf

DURAÇÃO DA CARGA Quanto mais a carga (esforço) é suportado, menor é a carga a ser aplicada. A madeira pode deformar ou defletir lentamente se exposta a esforço constante. Exemplo usual: Estante de livros deforma com o tempo se cheia de livros pesados.

Grã da madeira

Os Elementos longitudinais (traqueóides, fibras, vasos) GRÃ ESPIRALADA Os Elementos longitudinais (traqueóides, fibras, vasos) São são paralelos ao eixo axial da árvore, mas sim dispostos em espiral à direita ou à esquerda. 1

Mais comum em madeira juvenil GRÃ ESPIRALADA Mais comum em madeira juvenil Ângulos são maiores próximo a medula. 1

Elementos longitudinais GRÃ CRUZADA A Orientação dos Elementos longitudinais Muda da direita para a esquerda, ou esquerda para a direita sucessivamente. 1