Madeira

1. INTRODUÇÃO

A madeira como um material de construção sempre foi utilizado pelo homem desde as épocas mais remotas. Até o século passado, as mais importantes obras de engenharia eram construídas com pedra ou madeira, combinando-se freqüentemente as duas matérias.

A sua alta flexibilidade da liberdade na modelação arquitetônica, seja em uma construção nova ou na modernização, na construção estrutural, tornando-se versátil e quando bem trabalhado um acabamento ideal.

A utilização de elementos estruturais de madeira no Brasil tem crescido ao longo dos últimos anos em virtude das pesquisas realizadas, no sentido de torná-la um material mais competitivo com relação a outros materiais empregados com função estrutural, tais como o aço e o concreto. A madeira é abundante, versátil e facilmente obtida.

2. PRINCIPAIS VANTAGENS E DESVANTAGENS DO SEU USO

Boa resistência: a madeira é um material com boa resistência a tração, a compressão e a flexão e é, portanto pode ser usada em todos os tipos de elementos estruturais. Entretanto, ela tem resistência inferior ao aço e ao concreto armado, e isto reduz os vãos que as estruturas de madeira podem ser construídas;

Baixo peso: a madeira é um material de baixo peso com uma alta relação resistência/peso. Portanto, produzindo estruturas de baixo peso com elementos que podem ser facilmente transportados e movimentados para o canteiro de obras;

Maleabilidade: a madeira pode ser facilmente cortada e moldada utilizando ferramentas simples. E também outros elementos podem ser ligados a ela utilizando conectores simples, tais como: pregos e parafusos, fazendo assim com que os detalhes nas estruturas de madeira sejam muito simples;

Desempenho ao fogo: a madeira é um material combustível, entretanto ela tem uma taxa de consumo muito baixa e também ela não perde suas propriedades estruturais quando exposta a altas temperaturas. Portanto, ela continua a funcionar até sua seção transversal ser reduzida e uma alta tensão ocorrer;

Durabilidade: os constituintes da madeira são relativamente estáveis quimicamente e o material não sofre degradações químicas em certos ambientes, tais como: alta umidade. Entretanto, ela é suscetível as infestações de insetos xilófagos, que perfuram a madeira em busca de alimento e abrigo, ataques de fungos apodrecedores, que causam o apodrecimento da madeira e dos furadores marinhos, que perfuram a madeira em contato com a água do mar;

Aparência: a madeira é um material que tem uma aparência agradável a qual normalmente não deteriora com o passar do tempo. Ela então pode ser usada na combinação de material estrutural e de acabamento;

Variabilidade: a madeira exibe uma variação considerável de propriedades devido a sua condição de material natural.

3. PROPRIEDADES FÍSICAS DA MADEIRA

Conhecer as propriedades físicas da madeira é de grande importância porque estas propriedades podem influenciar significativamente no desempenho e resistência da madeira utilizada estruturalmente.

Entre as características físicas da madeira, cujo conhecimento é importante para sua utilização como material de construção destacam-se:

• Umidade

A água encontra-se na madeira de duas formas:

- água de constituição da própria madeira

-água livre que circula no interior dos canais e células da madeira

Um pedaço seco de madeira tem toda a água de constituição da essência mas não tem a água que circula livremente pelos canais e pelas células.

Taxa de unidade = peso da madeira livre/peso da madeira seca

O crescimento da umidade da madeira acaba por adaptar-se ao estado higrométrico do ar ambiente. Mas é preferível, para evitar variações dimensionais da madeira, adaptar a taxa de umidade ao meio ambiente em que serão empregadas.

NATUREZA DA CONSTRUÇÃO GRAU DE UMIDADE NATUREZA DA SECAGEM

Construções na água (pilastras, pontes, açudes, etc) 30% - Madeira saturada (além do ponto de saturação das fibras) -

Construções expostas a umidade e não cobertas (colunas, andaimes, etc) 18 a 22% - Madeira úmida, comercialmente seca Secagem parcial no canteiro

Construções em locais cobertos, mas muito aberto (hangar, pavilhões, etc) 16 a 20% - Madeira relativamente seca Secagem no canteiro, ou artificial sumária

Construções em lugar fechado e coberto (estruturas de telhado, de prédio, etc) 13 a 17% - Madeira seca ao ar Secagem natural ou artificial até o estado dito normal (15% em regiões de muito frio)

Utilização em local fechado e aquecido normalmente 10 a 12% - Madeira bastante seca Secagem artificial

Utilização em local aquecido por aquecimento central de ar quente ou por piso 10% - Madeira dessecada Secagem artificial

• Retratibilidade

Define-se retratibilidade como sendo a redução das dimensões em uma peça da madeira pela saída de água de impregnação. A madeira apresenta comportamentos diferentes de acordo com a direção em relação às fibras e aos anéis de crescimento. Assim, a retração ocorre em porcentagens diferentes nas direções tangencial, radial e longitudinal.

Em ordem decrescente de valores, encontra-se a retração tangencial com valores de até 10% de variação dimensional, podendo causar também problemas de torção nas peças de madeira. Na seqüência, a retração radial com valores da ordem de 6% de variação dimensional, também pode causar problemas de rachaduras nas peças de madeira. Por último, encontra-se a retração longitudinal com valores dede 0,5% de variação dimensional.

• Densidade

A densidade básica da madeira é definida como a massa específica convencional obtida pelo quociente da massa seca pelo volume saturado e pode ser utilizada para fins de comparação com valores apresentados na literatura internacional.

A densidade aparente é determinada para uma umidade padrão de referência de 12%, pode ser utilizada para classificação da madeira e nos cálculos de estruturas.

• Isolamento

Bom