Apostila: Estruturas temporárias: escoramentos, formas e andaimes

Madeira

A madeira é um material bem resistente e relativamente leve e, por isso, ainda é frequentemente utilizada para fins estruturais e de sustentação de construções, além de oferecer isolamento térmico e acústico para edificação. Porém, seu uso como matéria-prima foi reduzido gradativamente, pois, por muitos, ela não é considerada um material sustentável. Mesmo assim, ainda empregamos a madeira em alguns exemplos:

• Estruturas temporárias: escoramentos, formas e andaimes;
• Estruturas definitivas, vigas, caibros, terças e pilares;
• Decoração: forro, revestimento e piso.

As principais propriedades mecânicas da madeira são: Flexão estática, Compressão paralela às fibras, Cisalhamento, Dureza e Módulo de Elasticidade. Para a realização dos ensaios de medições das propriedades mecânicas da madeira é necessário, primeiramente, a escolha do tipo de madeira que se deseja realizar os ensaios e em seguida são retiradas algumas toras dessa madeira de modo que, a partir dessas toras, sejam retiradas vigas (corpos de prova) para a utilização nos ensaios.

Flexão Estática: O ensaio de flexão estática determina a carga que uma viga pode suportar. No ensaio uma carga é aplicada tangencialmente aos anéis de crescimento em uma amostra apoiada nos extremos. Quanto ao carregamento, será sempre de curta duração até sua ruptura. A rigidez na madeira à flexão é caracterizada pelo módulo de elasticidade determinado pelo diagrama força x deslocamento.

Compressão paralela às fibras: O ensaio determina a carga que uma coluna ou um barrote consegue suportar. Os corpos de prova devem ser colocados na prensa em pelo menos duas faces opostas dos mesmos, sendo de 10 cm a distância entre os pontos de fixação. Deve-se realizar o carregamento de um corpo de prova de referência e leva-lo à ruptura para se estimar a resistência da amostra. Em seguida, nos demais corpos de provas, são realizados dois ciclos de carregamento prévio e um ciclo de carregamento final. A rigidez da madeira na direção paralela às fibras deve ser determinada por seu módulo de elasticidade, obtido pelo diagrama tensão x deformação específica.

Cisalhamento: O cisalhamento é a separação das fibras, resultando num deslizamento de um plano sobre outro, devido a um esforço no sentido paralelo ou oblíquo às mesmas. A Norma ISO 3347 (1976) especifica que o ensaio de cisalhamento paralelo às fibras da madeira deve ser realizado através de carregamento de compressão. A Norma não especifica a geometria exata do corpo-de-prova. Apenas estabelece que a espessura do corpo-de-prova e o comprimento do plano de cisalhamento podem variar entre 20 e 50mm. O carregamento deve ser aplicado a uma taxa crescente e constante até atingir a ruptura do corpo-de-prova, em um tempo entre 1,5 e 2,0 minutos.

Dureza: O teste de dureza para determinação da janka foi desenvolvido pelo austríaco Gabriel Janka (1864 – 1932). O método criado por ele na verdade se trata de uma modificação do teste de dureza de Brinell. A janka é obtida em função dos quilogramas x força, tendo-se assim o kgf. Expresso em números, o kgf demonstra a resistência que madeira tem à penetração de uma semiesfera de aço com superfície de 1 a 2 centímetros. Essa semiesfera é pressurizada contra a madeira e em razão da força empregada para fazê-la penetrar nas fibras tem–se a dureza da espécie. A medição da dureza da madeira é feita através desse método aplicado a sua superfície nas direções normal e também paralela às fibras. O resultado do teste mostra se a madeira é mais ou menos suscetível a ser danificada por arranhões e marcas, e também pelo tráfego intenso de pessoas quando se trata de pisos de madeira.

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