A Estrutura Madeira

[pic 1]

UFMA - Campus   Balsas - Departamento de Engenharia Civil

CECB0015 - Estruturas de Madeira Professor: Elsimar Souza Santos Semestre: 2021-2

Aluno: Maria Elaine Barbosa dos santos

1ª Lista de Exercícios

1 - O que são anéis anuais de crescimento?

Os anéis de crescimento são formados a partir da atividade do câmbio.Os anéis de crescimento são círculos observados no tronco de algumas plantas, principalmente aquelas de clima temperado. Os anéis são formados graças a uma alteração na atividade do câmbio vascular. É possível determinar quantos anos uma árvore possui contando esses anéis.

1. Quais são as principais diferenças entre a microestrutura das madeiras duras (dicotiledóneas) e das madeiras macias (coníferas)?

Nas madeiras macias, cerca de 90% do volume é composto por fibras longitudinais, que são os elementos portante da árvore. Além disso, elas conduzem a seiva por tensão superficial e capilaridade através dos canais formados pelas cadeias de células. As fibras das arvores macias têm extremidade permeável e perfuração lateral que permite a passagem dos líquidos. Algumas coníferas apresentam ainda canais longitudinais ovalizados, onde são armazenadas as resinas.

Nas madeiras duras, as células longitudinais são fechadas nas extremidades. Por isso, a seiva circula através de outras células de diâmetro grande, com extremidades abertas, justapostas, que são chamadas de vasos ou canais.  Nesse tipo de madeira, as fibras têm a função apenas de elemento portante.

Quanto ao parênquima, nas arvores coníferas, as células do parênquima são orientadas transversalmente do centro do tronco para a periferia, formando as fibras radiais, chamadas raios medulares. Enquanto nas dicotiledóneas, o parênquima se distribui transversal e longitudinalmente.

1. Qual a característica anatômica da madeira que conduz a sua anisotropia?

Desenhe um cubo de madeira e ilustre os anéis anuais de crescimento e as três direções principais da madeira.

        Devido à orientação das células, a madeira é um material anisotrópico, apresentado três direções principais: longitudinal, radial e tangencial.

1. Defina ponto de saturação das fibras.

Quando a madeira é posta a secar, evapora-se a água contida nas células ocas, atingindo-se o ponto de saturação das fibras, no qual as paredes das células ainda estão saturadas, porém a água no seu interior evaporou.

1. Identifique as causas dos defeitos da madeira citados no texto (item 1.5) dentre as seguintes: constituição do tronco; processo de secagem da madeira; processo de serragem.

• Constituição do tronco: nós, gretas, quina morta;
• Processo de secagem da madeira: abaulamento, empenamento
• Processo de serragem: fibras reversas, abaulamento e arqueadura

1. Por que os resultados de resistência obtidos dos ensaios padronizados de amostras de madeira não podem ser diretamente utilizados como tensões resistentes no projeto de peças estruturais?

        Em ensaio laboratorial, a resistência a tração e resistência a cisalhamento oscilam muito, por isso se coloca um gama tão alto para compensar essas incertezas. Já nos ensaios de compressão, os valores são próximos, reduzindo os erros. Na compressão a madeira deforma antes de colapsar, na tração e no cisalhamento a ruptura é frágil.

1. O que é valor característico de resistência?

O valor característico é um valor que corresponde ao percentil de 5% da distribuição de probabilidade que melhor se ajustar aos valores obtidos nos ensaios realizados sobre condições específicas.

1. Caracterizar os diagramas tensão X deformação da madeira em tração e compressão paralelos às fibras obtidos de amostras sem defeitos relacionando-os à microestrutura da madeira.

Propriedades Mecânicas Obtidas de Ensaios Padronizados

As propriedades de resistência e rigidez são obtidas com a realização de ensaios com no mínimo 6 corpos-de-prova;

-        Os corpos de prova tem, em geral, seção retangular (5,0 x 5,0 cm);

-        Inicialmente, realiza-se um ensaio destrutivo em uma amostra para a estimativa do valor de resistência fr;

-        Com este valor os ensaios subsequentes seguem o esquema da figura; - São dois ciclos de carga e descarga para a acomodação do equipamento de ensaio. A segunda recarga segue até a ruptura.

[pic 2]

Compressão Paralela às Fibras

•        Corpos-de-prova 5,0 x 5,0 x 15,0 cm;

•        Com o auxilio de extensometros (strain gages) são realizadas medições de encurtamento Dl sobre uma base medida l0. Constrói-se, assim, o diagrama tensão-deformação.

[pic 3]

1. Como os defeitos afetam a resistência de peças estruturais de madeira?

Influência de Defeitos na Resistência

•        Os nos tem efeito predominante na redução de resistência a tração, reduzindo também em menor escala as resistências a compressão e ao cisalhamento;

•        Defeitos decorrentes de secagem e decomposição também reduzem a resistência;

•        A presença de fibras reversas reduz a resistência de uma peca estrutural, sobretudo nas partes tracionadas;

•        As fendas e ventas tem influencia pronunciada na resistência ao cisalhamento paralelo as fibras.

•        Para fixação  de  tensões  resistentes de  projeto, as  pecas  estruturais  são classificadas em categorias, conforme a incidência de defeitos (adiante).

1. Explique o fenômeno de fluência de um material e comente suas conseqüências em um projeto de viga sob ação de carga permanente.

Sob a ação de cargas de atuação demorada, a madeira sofre deformação lenta: é o fenômeno de fluência ou fadiga estática.