PROPRIEDADES DOS MATERIAIS: Madeira

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Vale ressaltar seu comportamento diante do fogo. Em meio a altas temperaturas a madeira não tem sua resistência alterada, ou seja, em um incêndio ela pode propagar o fogo, mas também suportar a alta temperatura por um tempo maior que outro material.

Além disso, a madeira ainda possui boas características de isolamento térmico, absorção da acústica, bem como facilidade e simplicidade na execução das ligações, o que reduz o custo de produção.

2.1 Propriedades da Madeira

As propriedades da madeira são definidas conforme sua anatomia, variando conforme a direção a qual as fibras estão dispostas, pois trata-se de um material anisotrópico, não havendo simetria de propriedades em torno de qualquer eixo. Também variam conforme a umidade do material. Suas características mecânicas seguem ensaios específicos, citados no Anexo B da NBR 7190/1997.

2.1.1 DENSIDADE

Define-se o termo prático “densidade básica” da madeira como sendo a massa específica convencional obtida pelo quociente da massa seca pelo volume saturado. A madeira, em geral, apresenta baixa densidade, equivalente a cerca de um oitavo da densidade do aço.

2.1.2 RESISTÊNCIA

Define-se como resistência do material a aptidão a qual o material resiste ao suportar tensões. É determinada através dos testes realizados com corpos de provas, isento de defeitos, onde se aplica uma tensão sobre o corpo-de-prova, até que tal apresente alguma deformação, ou fenômeno particular. A madeira possui uma alta resistência mecânica, e poucos sabem, mas algumas são até mais resistentes que o concreto.

2.1.3 UMIDADE

A madeira é higroscópica, tendo suas propriedades afetadas pelo teor de umidade do ambiente e, por ser um material biológico, é submetida aos mecanismos de deterioração natural.

A classificação da umidade tem como objetivo ajustar as propriedades de resistência e rigidez da peça, conforme as condições do ambiente, para isso determinou-se uma tabela com coeficiente de umidade da madeira:

[pic 4]

Figura 1: Classes de umidade da madeira

Fonte: NBR7190

O teor de umidade da madeira corresponde à relação entre a massa da água nela contida e a massa da madeira seca, dado por onde:

[pic 5]

Onde:

mi é a massa inicial da madeira, em gramas;

ms é a massa da madeira seca, em gramas.

2.1.4 COMPRESSÃO PARALELA AS FIBRAS

A resistência à compressão paralela às fibras (fwc,0 ou fc0) é dada pela máxima tensão de compressão que pode atuar em um corpo-de-prova com seção transversal quadrada de 5,0 cm de lado e 15,0 cm de comprimento, sendo dada por:

[pic 6]

Onde:

Fc0,máx: máxima força de compressão aplicada ao corpo-de-prova (newtons);

A: área inicial da seção transversal comprimida (m2);

fc0: resistência à compressão paralela às fibras (Mpa).

2.1.5 TRAÇÃO PARALELA ÀS FIBRAS

A resistência à tração paralela às fibras (fwt,0 ou ft0) é dada pela máxima tensão de tração que pode atuar em um corpo-de-prova alongado com trecho central de seção transversal uniforme de área A e comprimento não menor que 8xA , com extremidades mais resistentes que o trecho central e com concordâncias que garantam a ruptura no trecho central, sendo dada por:

[pic 7]

Onde:

Fc0,máx: máxima força de compressão aplicada ao corpo-de-prova (newtons);

A: área inicial da seção transversal tracionada do trecho central do corpo-de-prova (m2);

ft0: resistência à tração paralela às fibras (Mpa).

2.1.6 COMPRESSÃO NORMAL AS FIBRAS

A resistência à compressão normal às fibras (fwc,90 ou fc90) é o valor convencional determinado pela deformação específica residual de 2%.A rigidez da madeira na direção normal às fibras deve ser determinada por seu módulo de elasticidade, obtido do trecho linear do diagrama tensão x deformação específica. O módulo de elasticidade deve ser determinado pela inclinação da reta secante à curva tensão x deformação, definida pelos pontos (σ10%; ε10%) e (σ50%; ε50%) correspondentes, respectivamente, a 10% e 50% da resistência convencional à compressão normal às fibras fc90 , sendo dado por:

[pic 8]

Onde:

σ10% e σ50% são as tensões de compressão normal correspondentes a 10% e 50% da resistência convencional fc90, representadas pelos pontos 71 e 85 do diagrama de carregamento;

ε10% e ε50% são as deformações específicas medidas na direção normal às fibras correspondentes às tensões σ10% e σ50%.

2.1.7 TRAÇÃO NORMAL ÀS FIBRAS

A resistência à tração normal às fibras da madeira (fwt, 90 ou ft90) é dada pela máxima tensão de tração que pode atuar em um corpo-de-prova alongado com trecho central de seção transversal uniforme de área A e comprimento não menor que 2,5 A, com extremidades mais resistentes que o trecho central e com concordâncias que garantam a ruptura no trecho central, sendo dada por:

[pic 9]

Onde:

Ft90, máx: máxima força de tração normal aplicada ao corpo-de-prova (newtons);

At90: área inicial da seção transversal tracionada do trecho alongado do corpo-de-prova (m2).

2.1.8 CISALHAMENTO

Tensão de Cisalhamento ou Tensão de Corte é um tipo de Tensão gerado por forças aplicadas em sentidos opostos, porém em direções semelhantes no material analisado. A resistência ao cisalhamento paralelo