Flexão estática em amostras pequenas livres de defeitos.

F L E X Ã O E S T Á T I C A E M A M O S T R A S P E Q U E N A S L I V R E S D E D E F E I T O S .

J a d i r d e S o u z a R o c h a (*) E s t e v ã o V . C . M . d e Paula (*) M i l t o n L u i z Siqueii"a (*)

RESUMO

0 Laboratório dt Engenhada da Madeira do Ctntro dt VftAqulAa

de

Produtoò

Píorts-tals K2.aJLi.zoa -inúmeros ensaios faZòlcos 2 mecânicos, em madeiras originárias da área a ser

alagada na Hlditttt.rica

de

Balbina. 0

pie-òetiíe

trabalho pretende relatar o tnsalo

de

file

xão tstãtlca obe.dtco.ndo aoò stgulntts passos: a) rcvtsão bibliográfica sobrt ^lexãc

es-tática, descrevendo atem do método dt cálculo paia determinação dos 2Δ porcos, datores qut

incluem na resisttncla da madeira submetida a ^le.xão; b) apresentação do tnsalo de

falt-xão estática, adotado pelo CPPF, divulgação dos dados experimentais 2 dis>cussão sobre o

tipo de ruptura que ocorrem

naó

madeiras do Amazonas-, 2 c) estudo da relação tntie modu

to de elasticidade ã fltxão, modulo dt ruptura t densidade, com os dados obtidos nos

en-saios .

I N T R O D U Ç Ã O

A s inúmeras i n f o r m a ç õ e s e x i s t e n t e s n o m u n d o , s o b r e a m a d e i r a , e m s u a g r a n d e m a i o -r i a , b a s e i a m - s e e m e s p é c i e s d e m a d e i -r a s o -r i g i n á -r i a s d e -r e g i õ e s c o m c a -r a c t e -r í s t i c a s dife rentes d a r e g i ã o A m a z ô n i c a . N a s p e s q u i s a s r e a l i z a d a s n o L a b o r a t ó r i o de E n g e n h a r ia da Ma d e i r a d o C e n t r o d e P e s q u i s a s d e P r o d u t o s F l o r e s t a i s , as e x p e r i ê n c i a s a n t e r i o r e s , a i n d a q u e c o m e s p é c i e s d i f e r e n t e s , f o r a m levadas e m c o n s i d e r a ç ã o c o m o o b j e t i v o d e se c o n h e c e r todas a s v a r i á v e i s q u e p o d e m a l t e r a r o r e s u l t a d o d e u m e n s a i o . E m c a d a e n s a i o a n a l i -s a - -s e , d e -s d e a -s d i m e n -s õ e -s d o c o r p o de p r o v a a t é -s e u c o m p o r t a m e n t o n a r u p t u r a . E-stá a n á lise c o n c e d e a o s p e s q u i s a d o r e s o p r i v i l é g i o d e c o n h e c e r , m a i s p r o f u n d a m e n t e , o c o m p o r t a m e n t o da m a d e i r a , q u a n d o s u b m e t i d a a d e t e r m i n a d o tipo d e e s f o r ç o . De m o d o geral este c £ n h e c i m e n t o , n o e n t a n t o , n ã o é d i v u l g a d o e o r e s u l t a d o final d o s e n s a i o s é s i m p l e s m e n t e t a b e l a d o .

0 p r e s e n t e t r a b a l h o da início a u m a s é r i e d e e s t u d o s q u e s e r ã o r e a l i z a d o s , c o m a

(*) I n s t i t u t o N a c i o n a l d e P e s q u i s a s d a A m a z ô n i a - I N P A , M a n a u s - A M .

f i n a l i d a d e d e d i v u l g a r as e x p e r i ê n c i a s dos p e s q u i s a d o r e s e m c a d a e n s a i o m e c â n i c o , o b j e t i v a n d o s e r v i r de s u b s í d i o aos e s t u d a n t e s , t é c n i c o s e e n g e n h e i r o s no uso da m a d e i r a c o

-m o e l e -m e n t o e s t r u t u r a l .

Uma p e ç a de m a d e i r a s u b m e t i d a a f l e x ã o e s t á t i c a é , s e m d ú v i d a a l g u m a , uma das for

m a s m a i s c o m u n s de sua u t i l i z a ç ã o e , é a p r o p r i e d a d e m e c â n i c a q u e m e l h o r se r e l a c i o n a c o m as o u t r a s , s e g u n d o e s t u d o s j á realizados p o r a l g u n s p e s q u i s a d o r e s d e s s a á r e a . E s t a

é a r a z ã o p o r q u e e s t e t r a b a l h o foi e s c o l h i d o c o m o o p r i m e i r o da s é r i e d e d i v u l g a ç ã o .

R E V I S Ã O B I B L I O G R Á F I C A

R e s i s t ê n c i a e E l a s t i c i d a d e

0 t e r m o r e s i s t ê n c i a a p l i c a d o a m a t e r i a i s c o m o a m a d e i r a , s i g n i f i c a a h a b i l i d a d e

q u e tem o material d e resistir a forças e x t e r n a s o u c a r g a s , t e n d e n d o a a l t e r a r seu tama_ n h o e sua f o r m a . A carga a p l i c a d a a um c o r p o s ó l i d o induz uma f o r ç a interna q u e tende a

resistir as a l t e r a ç õ e s no t a m a n h o e na f o r m a . E s t a f o r ç a é c o n h e c i d a c o m o t e n s ã o e e x -p r e s s a , e m q u i l o g r a m a f o r ç a -por c e n t í m e t r o q u a d r a d o . A s a l t e r a ç õ e s d e t a m a n h o e f o r m a

são c o n h e c i d a s c o m o d e f o r m a ç õ e s .

A d e f o r m a ç ã o é proporcional ao c a r r e g a m e n t o a p l i c a d o a t é c h e g a r a um p o n t o e m q u e

esta p r o p o r c i o n a l i d a d e d e i x a de e x i s t i r . Este p o n t o é c o n h e c i d o c o m o limite de p r o p o r -c i o n a l i d a d e . A l é m d e s t e , ê s u f i -c i e n t e um p e q u e n o i n -c r e m e n t o d e -c a r g a para p r o v o -c a r a d e

f o r m a ç ã o irrecuperável (deformação p l á s t i c a ) , c h e g a n d o a t é a r u p t u r a .

Na m a d e i r a , o limite d e p r o p o r c i o n a l i d a d e e s t á d i r e t a m e n t e r e l a c i o n a d o c o m a elas

t i c i d a d e , ou s e j a , a c a p a c i d a d e d e o material r e t o r n a r ã sua f o r m a p r i m i t i v a (total o u parcial) q u a n d o r e t i r a d o o c a r r e g a m e n t o a p l i c a d o .

0 limite de r e s i s t ê n c i a e o c o m p o r t a m e n t o e l á s t i c o são c a r a c t e r í s t i c a s p r ó p r i a s

d e cada material e , na m a d e i r a , de cada e s p é c i e . 0 c o n h e c i m e n t o d e s t a c a r a c t e r í s t i c a é a d q u i r i d o a t r a v é s d e e n s a i o s c o n v e n c i o n a i s , e o b e d e c e m ãs r e c o m e n d a ç õ e s e s t a b e l e c i d a s

por n o r m a s .

G e r a l m e n t e os e n s a i o s c o n s i s t e m n a o b t e n ç ã o dos dados c o r r e s p o n d e n t e s a o c a r r e g a -m e n t o lento e c o n t í n u o , apt içado a u-m c o r p o d e p r o v a e s p e c i a l -m e n t e p r e p a r a d o e d a s d e f o r

m a ç õ e s r e s u l t a n t e s .

A r e p r e s e n t a ç ã o g r á f i c a (Fig. 1) é u t i l i z a d a p a r a d e t e r m i n a ç ã o do 1 imi te d e propo_r c i o n a l i d a d e , m ó d u l o de e l a s t i c i d a d e e tensão de r u p t u r a . 0 c o m p o r t a m e n t o da p e ç a e n

C A R G A

DE F O R M A Ç Ã O

F i g . 1. D i a g r a m a C a r g a - D e f o r m a ç ã o .

Na tração p a r a l e l a às f i b r a s , a d e f o r m a ç ã o p l á s t i c a é p e q u e n a . Na c o m p r e s s ã o nor_ mal e a c e n t u a d a e , na c o m p r e s s ã o p a r a l e l a e flexão e s t á t i c a é m e d i a .

0 â n g u l o f o r m a d o pela linha reta e n t r e d o i s p o n t o s a r b i t r á r i o s e a a b c i s s a (Fig.

l ) , d e n t r o d o limite de p r o p o r c i o n a l i d a d e , é c o n h e c i d o como m o d u l o de e l a s t i c i d a d e ou m õ d u l o d e Y o u n g .

Ensaio de Flexão Estática

P a r a e n t e n d e r a flexão é p r e c i s o imaginar u m a p e ç a fina de m a d e i r a , c o m as f i b r a s

o r i e n t a d a s p a r a l e l a m e n t e a o seu c o m p r i m e n t o . A viga é d e f o r m a d a em forma d e a r c o c i r c u lar (Fig. 2 ) , d e v i d o a c a r ç a e x t e r n a . E s t a d e f o r m a ç ã o p r o v o c a o e n c u r t a m e n t o das fibras

no lado c ô n c a v o e u m a l o n g a m e n t o , no lado c o n v e x o . P o r t a n t o , as f i b r a s no lado c ô n c a v o e s t ã o c o m p r i m i d a s e, no lado c o n v e x o , t r a c i o n a d a s . 0 p o n t o o n d e se e n c o n t r a a inversão

d e tensão é c o n h e c i d o c o m o linha n e u t r a .

p

C O M P R E S S Ã O

F i g . 2 . V i g a s u b m e t i d a a f l e x a o .

N o e n s a i o d e t r a ç ã o e c o m p r e s s ã o d e u m a p e ç a de m a d e i r a , p o d e - s e ver i f i c a r a m a i o r

r e s i s t ê n c i a e m e n o r d e f o r m a ç ã o , na t r a ç ã o , d o q u e na c o m p r e s s ã o (Fig. 3 ) .

N a f l e x ã o , a peça s o f r e s i m u l t a n e a m e n t e t r a ç ã o e c o m p r e s s ã o . P o r t a n t o , a n a l i s a n

-d o - s e um -d i a g r a m a -d e tensão -d e uma v i g a sob -d i f e r e n t e s e s f o r ç o s -de m o m e n t o , v e r i f i c a - s e ,

i n i c i a l m e n t e , q u e sob n í v e i s b a i x o s de t e n s ã o , a sua d i s t r i b u i ç ã o é l i n e a r ; a u m e n t a n d o a c a r g a a t u a n t e , a tensão m á x i m a na c o m p r e s s ã o é a l c a n ç a d a e , e m c o n s e q ü ê n c i a , a linha

n e u t r a se a p r o x i m a da b o r d a t r a c i o n a d a . N o m o m e n t o e m q u e a f i b r a m a i s e x t e r n a tracio-nada r o m p e , a c o n t e c e a ruptura da viga (Fig. 4 ) .

F i g . 3. D i a g r a m a de t e n s ã o - d e f o r m a ç ã o nos e n s a i o s d e t r a ç ã o e c o m p r e s s ã o ( K o l l m a n n & C õ t e r J r . , 1 9 6 8 ) .

°"r C O M P R E S S Ã O

t — — — A

1 / 2 / i

/yl

1

Pi

I

Γ07 T R A Ç Ã O

F i g . 4. D i s t r i b u i ç ã o d a t e n s ã o - d e f o r m a ç ã o e m v i g a s de m a d e i r a s e m d e f e i t o , c a u s a d a p o r a u m e n t o p r o g r e s s i v o d o m o m e n t o f l e t o r ( B o d i g , 1 9 8 2 ) .

Á r e a s 1 e 2 - As t e n s õ e s e s t ã o n o regime e l á s t i c o ; Á r e a 3 - A t e n s ã o de c o m p r e s são a l c a n ç a seu limite m á x i m o d e r e s i s t ê n c i a ; Á r e a 4 A á r e a c o m p r i m i d a c o m e -ç a a p l a s t i f i c a r - s e , a l i n h a n e u t r a se d e s l o c a e m d i r e -ç ã o a o lado t r a c i o n a d o ; Á r e a 5 - A r u p t u r a f i n a l m e n t e a c o n t e c e , q u a n d o as f i b r a s t r a c i o n a d a s a l c a n ç a m

A t e n s ã o d e r u p t u r a ê c a l c u l a d a s o b r e c o n s i d e r a ç õ e s de t e o r i a s i m p l e s de f l e x ã o a p l i c a d a , de a c o r d o c o m N a v i e r :

Μ = M o m e n t o f l e t o r d e r u p t u r a ;

y = D i s t â n c i a da linha n e u t r a ã b o r d a m a i s s o l i c i t a d a ;

I = M o m e n t o de inércia da s e ç ã o transversal d o c o r p o d e p r o v a e m r e l a ç ã o a linha

Esta f ó r m u l a é b a s e a d a nas c o n s i d e r a ç õ e s d e q u e as t e n s õ e s s ã o d i s t r i b u í d a s , line ar e s i m e t r i c a m e n t e , na s e ç ã o transversal d e u m a v i g a f l e t i d a . E s t a c o n s i d e r a ç ã o é j u s t i f i ç a d a para m a t e r i a l i s o t r ó p i c o e h o m o g ê n e o , que nao é o c a s o d a m a d e i r a . P o r t a n t o , esta t e n s ã o n ã o é v e r d a d e i r a . E n t r e t a n t o é a c e i t a c o m o m ó d u l o d e r u p t u r a ( M O R ) .

P a r a u m m e s m o e d e t e r m i n a d o nível d e c a r r e g a m e n t o , uma m a d e i r a de b a i x o m ó d u l o de e l a s t i c i d a d e s o f r e uma m a i o r d e f o r m a ç ã o d o q u e u m a o u t r a de m ó d u l o d e e l a s t i c i d a d e ime-d i a t a m e n t e s u p e r i o r . L o g o , a a p t i s a o ime-d a m a ime-d e i r a ime-de r e s i s t i r ã ime-d e f o r m a ç ã o imposta pela c a r g a é e x p r e s s a n u m e r i c a m e n t e a t r a v é s d o seu m ó d u l o de e l a s t i c i d a d e .

E m u m e n s a i o de f l e x ã o n u m a v i g a b i - a p o i a d a , o b t é m - s e o s v a l o r e s de c a r g a e f l e c h a no p o n t o c e n t r a l , r e s u l t a n d o e m um d i a g r a m a n o qual p o d e - s e d e t e r m i n a r o seu m ó d u l o de e l a s t i c i d a d e na p a r t e reta d a c u r v a . P e l a c l á s s i c a e q u a ç ã o d a linha e l á s t i c a da v i g a s i m p l e s , c a r r e g a d a c o m uma c a r g a c o n c e n t r a d a P, é possível m e d i r a f l e x h a f n o c e n t r o d o v ã o .

f = f l e c h a d e v i d o a uma c a r g a P; L = v ã o d a v i g a ;

I = m o m e n t o d e inércia da s e ç ã o t r a n s v e r s a1 _{d o c o r p o d e p r o v a , e m r e l a ç ã o ã linha}

n e u t r a ;

Ε = m ó d u l o de e l a s t i c i d a d e ã f l e x ã o ( M O E ) .

Tipos de rupturas

A m a d e i r a , p e l a n a t u r e z a h e t e r o g ê n e a , não a p r e s e n t a r u p t u r a s idênticas m e s m o s e n -d o s u b m e t i -d a a o m e s m o t i p o -de .sol i cí t a ç ã o ( t r a ç ã o , c o m p r e s s ã o , f l e x ã o e e t c ) . A forma d e r u p t u r a d e p e n d e do t i p o de m a d e i r a e suas c a r a c t e r í s t i c a s .

Uma p e r f e i t a a n á l i s e d a r u p t u r a d e uma v i g a e n s a i a d a p e r m i t e a v a l i a r o p r o c e d i m e n to d o e n s a i o . E n t r e t a n t o , é n e c e s s á r i o c o n h e c e r os f a t o r e s q u e i n f l u e n c i a m na r e s i s t ê n cia da m a d e i r a e sua c o n s e q ü e n t e r u p t u r a , o s tipos de t e n s ã o q u e p r o v o c a m um d e t e r m i n a d o c a r r e g a m e n t o e que c o n t r i b u i ç ã o e s t a s t e n s õ e s v ã o d a r ã p e ç a e n s a i a d a , e , f i n a l m e n t e , a c o m p a n h a r o s e n s a i o s , v e r i f i c a n d o se o b e d e c e m todas as e x i g ê n c i a s d a n o r m a .

Bodig ( I 9 8 2 ) a p r e s e n t o u a s f o r m a s de r u p t u r a s q u e m a i s a c o n t e c e m nos e n s a i o s de viga d e m a d e i r a s u b m e t i d a à flexão (Fig. 5 ) .

Τ =

M.y

neut r a .

f P L

( e )

Fig. 5 . T i p o de r u p t u r a s q u e o c o r r e m n a f l e x ã o e m m a d e i r a s l i v r e s d e d e f e i t o s ( B o d i g , 1 9 8 2 ) . (a) T r a ç ã o s i m p l e s , o c o r r e p a r t i c u l a r m e n t e em m a d e i r a de a l t a d e n s i d a d e ; (b) A r u p t u r a de tração p e r p e n d i c u l a r a s fibras n a f l e x a o , a c o n t e c e q u a n d o as f i b r a s e s t ã o p e r p e n d i c u l a r e s a o e i x o l o n g i t u d i n a l d a v i g a ; ( c )A ruptura b r u s ca d e t r a ç ã o indica a p r e s e n ç a d e m a d e i r a c o m e s t r u t u r a m o l e c u l a r a n o r m a l ; (d) A r u p t u r a a c o m p r e s s ã o o c o r r e t i p i c a m e n t e em m a d e i r a s s e m d e f e i t o a b a i x a d e n

-s i d a d e . D i f i c i l m e n t e e -s t a -s r u p t u r a -s a c o n t e c e m i -s o l a d a m e n t e ; (e) a r u p t u r a p o r c i s a l h a m e n t o o c o r r e e m e s p é c i e s q u e m o s t r a m r u p t u r a s a b r u p t a s n a s z o n a s d e c r e s c i m e n t o , c o n t é m f e n d a s i n t e r n a s ou r e s i n a , p r o x i m o ao p l a n o d a l i n h a n e u t r a .

Fatores que influem na resistência da madeira em flexão

INCLINAÇÃO DA GRÃ"

£ a m e d i d a d o d e s v i o das fibras c o m r e l a ç ã o a o e i x o longitudinal d a p e ç a . C a s o u m a a m o s t r a tenha fibras a um d e t e r m i n a d o â n g u l o do e i x o l o n g i t u d i n a l , e s t a r á s u j e i t a a o s e £ forços d i r e t o s d e t r a ç ã o o u c o m p r e s s ã o , f a z e n d o c o m q u e o s c o m p o n e n t e s dos e s f o r ç o s s e -j a m induzidos a t r a v é s d a g r a e , c o n s e q ü e n t e m e n t e , t o r n a r á a m a d e i r a m a i s f r a c a n e s t a di

reçao d o q u e ao longo d o seu e i x o l o n g i t u d i n a l . 0 a n g u l o de i n c l i n a ç ã o da gra s e n d o a l t o , a c a r r e t a r e s u l t a d o s i n a c e i t á v e i s de r e s i s t ê n c i a da m a d e i r a , p o r q u e diminui a sua

res i stênc ia ( F i g . 6 ) .

ΒNGULO γ ENTRE CARGA Ε DIREΗΓO DAS FIBRAS

F i g . 6. V a r i a ç ã o da r e s i s t ê n c i a com a v a r i a ç ã o c o m o a n g u l o ( K o l l m a n n & Cote J r . , 1 9 6 8 ) .

D E N S I D A D E

Por ser u m a c a r a c t e r í s t i c a q u e r e f l e t e a c o m p o s i ç ã o q u í m i c a e a q u a n t i d a d e de m a -téria l e n h o s a p o r p e s o , não se p o d e a f i r m a r , de i m e d i a t o , q u ã o m a i s d e n s a for a m a d e i r a ,

mais forte s e r á a m e s m a . Uma v e z q u e a sua o r g a n i z a ç ã o e s t r u t u r a l e x e r c e influência na r e s i s t ê n c i a , p o d e n d o a s suas p r o p r i e d a d e s m e c â n i c a s s e r a u m e n t a d a s o u d i m i n u í d a s q u a n d o

for s u b m e t i d a a d e t e r m i n a d o s tipos de e s f o r ç o s . T o d a v i a , na p r á t i c a , a d e n s i d a d e a i n d a é, s e m d ú v i d a , o p a r â m e t r o m a i s u t i l i z a d o p a r a a v a l i a r a r e s i s t ê n c i a d a m a d e i r a , a p e s a r d e

não ser o mais a d e q u a d o , s e g u n d o e s t u d o s real irados p o r K o l l m a n n

T E O R DE U M I D A D E

0 teor de u m i d a d e e x e r c e g r a n d e influência nas c a r a c t e r í s t i c a s f í s i c a s e m e c â n i c a s

da m a d e i r a . Q u a n d o se d e s e j a a u m e n t a r a r e s i s t ê n c i a m e c â n i c a d e uma m a d e i r a v e r d e , é ne c e s s a r i o s u b m e t ê - l a a s e c a g e m , p o r q u e a m e d i d a que a á g u a é r e m o v i d a das p a r e d e s c é l u l a

res, a m a d e i r a vai se c o n t r a i n d o e , c o m i s s o , as m i c r o f i b r i I a s v ã o se a p r o x i m a n d o , no q u e resulta n u m c o n s i d e r á v e l a u m e n t o das p r o p r i e d a d e s de r e s i s t ê n c i a . A m a d e i r a , c o m

teor de u m i d a d e a c i m a do p o n t o de s a t u r a ç ã o das f i b r a s , n a o p r o d u z e f e i t o s significantes sobre a r e s i s t ê n c i a da m e s m a .

FENDAS OU R A C H A D U R A S Ε NÕS

A s fendas p r o d u z e m r e s u l t a d o s indesejáveis nas p r o p r i e d a d e s de resistência, por pro

v o c a r e m o d e s f i b r a m e n t o n o p l a n o longitudinal da m a d e i r a .

0 nó se c o n s t i t u i e m u m dos f a t o r e s de m a i o r influência s o b r e a r e s i s t ê n c i a da ma d e í r a , pelos inúmeros e f e i t o s , o c a s i o n a n d o o d e s v i o da d i r e ç ã o das f i b r a s . A sua influ

ê n c i a sobre a r e s i s t ê n c i a d e p e n d e d a d i m e n s ã o , l o c a l i z a ç ã o e s o l i d e z no c o r p o d e p r o v a . Numa p e ç a s u b m e t i d a a f l e x ã o e s t á t i c a , o n o c a u s a m a i o r e f e i t o na z o n a t r a c i o n a d a do q u e

na z o n a c o m p r i m i d a , p e l o fato dos e s f o r ç o s s e r e m m a i o r e s , na p o r ç ã o m é d i a do c o m p r i m e n -to, e nas p a r t e s e x t e r n a s da a l t u r a da p e ç a .

FUNGOS

A m a d e i r a verde a p r e s e n t a m e l h o r e s c o n d i ç õ e s , aos a t a q u e s de f u n g o s , do q u e em e s

tado s e c o , pois a u m i d a d e a c i m a do p o n t o de s a t u r a ç ã o das f i b r a s (em torno de 30Ύ) favo rece o d e s e n v o l v i m e n t o d e s t e s o r g a n i s m o s . O s B a s i d i o m y c e t o s são c o n s i d e r a d o s como os

mais severos d e s t r u i d o r e s da m a d e i r a , c a u s a n d o os tipos de a t a q u e s c o n h e c i d o s c o m o P o d ri d ã o Branca e P o d r i d ã o P a r d a .

A Podridão B r a n c a o c a s i o n a a p e r d a do a s p e c t o l u s t r o s o da m a d e i r a b e m c o m o d e sua c o r n a t u r a l , d e i x a n d o a e s b r a n q u i c a d a , a l e m d e p r o v o c a r a d e s t r u i ç ã o da c e l u l o s e , h e m i

c e l u l o s e e lignina, d i m i n u i n d o c o n s i d e r a v e l m e n t e o p e s o e as p r o p r i e d a d e s f í s i c a s e m e -c â n i -c a s da peça a t a -c a d a .

A P o d r i d ã o Parda d e i x a a m a d e i r a c o m um a s p e c t o levemente q u e i m a d o e a d q u i r e uma c o l o r a ç ã o p a r d a , a p r e s e n t a n d o v á r i a s rachaduras p e r p e n d i c u l a r e s e ao 1ongo da d i r e ç ã o das

f i b r a s . A c a u s a d e s t a s o c o r r ê n c i a s é a c o n t í n u a d e g r a d a ç ã o da c e l u l o s e e h e m i c e l u l o s e , f i c a n d o a lignina p r a t i c a m e n t e i n t a c t a . C o m o no c a s o da P o d r i d ã o B r a n c a , o c o r r e uma p r o

p r e s s i v a p e r d a d e p e s o e d i m i n u i ç ã o das p r o p r i e d a d e s f í s i c a s e m e c â n i c a s da m a d e i r a .

m o s t r a c l a r a m e n t e o e f e i t o da d i m i n u i ç ã o d e p r o p r i e d a d e m e c â n i c a s o b a a ç ã o d e f u n g o s , (Fig. 7 ) .

U Ε 6 6 Ν D A : T O U O H N E E S

R E S I S T Ê N C I A A F L E X Ã O

R E S I S T Ê N C I A A C O M P R E S S Ã O Μ O Ε

l o o

u, ao

o

<

o

UJ

£ 6 0 O a:

CL

ui 4 0 o

< O £ 2 0

u

5 10 15 2 0 2 5

E X P O S I p A O (DIA)

F i g . 7. 0 e f e i t o d a d e t e r i o r a ç ã o n o t e m p o , c a u s a d a p e l o f u n g o P o l y p o r u s h i s p i d u s n a s p r o p r i e d a d e s m e c â n i c a s d o a s h (madeira a m e r i c a n a ) , ( B o d i g , 1 9 8 2 ) .

M A T E R I A L Ε M É T O D O

Os e n s a i o s p a r a a r e a l i z a ç ã o d e s t e t r a b a l h o foram f e i t o s c o m 21 e s p é c i e s d e madei ra o r i u n d a d a á r e a a ser a l a g a d a na H i d r e l é t r i c a d e B a l b i n a , no M u n i c í p i o d e P r e s i d e n t e F i g u e i r e d o no E s t a d o do A m a z o n a s . P a r a cada e s p é c i e , c o l e t o u - s e o n u m e r o m í n i m o de três á r v o r e s . De cada á r v o r e f o r a m r e t i r a d a s q u a t r o a m o s t r a s , d u a s d o c e r n e e d u a s do a l b u r n o , para s e r e m e n s a i a d a s nas c o n d i ç õ e s v e r d e e seca a 12¾ de c o n t e ú d o de u m i d a d e .

Preparação das amostras

A s a m o s t r a s foram o b t i d a s d e toras r e t i r a d a s d e fustes c o m e r c i a i s , c o m D A P (diâme tro a al tu ra d o pe i to) var i a n d o de 50 a é O c m . Essas toras p a s s a r a m por p r o c e s s o s de d e s d o b r o p a r a s e r e m r e t i r a d a s p e ç a s c o m d i m e n s õ e s de 8 χ 8 χ 200 c m , f i c a n d o a s m e s m a s isentas de e s m o a d o (presença d e c a s c a nas a m o s t r a s ) e d e m e d u l a (tecido q u e diminui c o n s i d e r a v e l m e n te as p r o p r i e d a d e s f í s i c o - m e c â n i c a s ) . Para a c o n f e c ç ã o de a m o s t r a s p e q u e n a s livres de d e f e i t o s , as peças c o m as d i m e n s õ e s a c i m a f o r a m s e c c i o n a d a s e m d i m e n s õ e s n o m i n a i s , 5 χ 5

χ 75cm, de forma a q u e uma das duas f a c e s , o p o s t a s e n t r e s i , seja uma s u p e r f í c i e tangen_ c i a n d o o s a n é i s de c r e s c i m e n t o e , c o m i s t o , a s o u t r a s d u a s f a c e s r e s u l t e e m s u p e r f í c i e s

Fig. 8. A m o s t r a o r i e n t a d a c o m s u p e r f í c i e t a n g e n c i a n d o os a n é i s d e c r e s c i m e n t o ( f a c e tan g e n c i a l ) .

Descrição do ensaio

Os e n s a i o s foram r e a l i z a d o s de a c o r d o c o m as r e c o m e n d a ç õ e s d a n o r m a Copant ( 1 9 7 2 )

que c o n s i s t e e m a p l i c a r u m a c a r g a c o n c e n t r a d a n o m e i o d o v ã o livre d a f a c e s u p e r i o r tan gencial a o s a n é i s d e c r e s c i m e n t o de uma v i g a b i - a p o i a d a , c o m uma v e l o c i d a d e c o n s t a n t e d e c a r r e g a m e n t o d e 2 , 5 m m / m i n (Fig. 9 ) , ut i 1 i z a n d o - s e u m a m ã q u i n a un i v e r s a 1 d e t e s t e s INSTRON m o d e l o 1 1 2 5 . A m e d i d a que a v i g a c o m e ç a a receber c a r g a , o e q u i p a m e n t o de teste passa a traçar o d i a g r a m a c a r g a - d e f o r m a ç ã o , a t r a v é s d o s i s t e m a x-y c o n f o r m e F i g u r a 1 , q u e per m i t e c a l c u l a r o m ó d u l o d e e l a s t i c i d a d e , a tensão no limite de p r o p o r c i o n a l i d a d e e o m ó -d u l o -d e r u p t u r a .

Fíg. 9. E s q u e m a de e n s a i o de f l e x ã o e s t á t i c a .

R E S U L T A D O S

Nas Tabelas 1 e 2 v e r i f i c a m s e todos os r e s u l t a d o s das m é d i a s dos e n s a i o s r e a l i -z a d o s , com o o b j e t i v o de p o s s i b i l i t a r uma a n á l i s e dos v a1 o r e s obt i dos e x p e r í m e n t a1 men te.

Em p r i m e i r a a n á l i s e , pode-se v e r i f i c a r q u e e x i s t e uma c o r r e l a ç ã o e n t r e o m ó d u l o

d e ruptura (MOR) e o m ó d u l o de e l a s t i c i d a d e (MOE) c o m a d e n s i d a d e b á s i c a .

C o m os pontos o b t i d o s e x p e r i m e n t a l m e n t e do M O E e M O R , nas c o n d i ç õ e s verde e seca e d e n s i d a d e b á s i c a , a t r a v é s de um t r a t a m e n t o e s t a t í s t i c o , v e r i f i c o u - s e :

- A s c u r v a s que r e l a c i o n a m o MOR s e c o e c o m d e n s i d a d e b á s i c a , f o r a m o b t i d a s c o m o m o d e l o q u e e x p l i c a 66Ύ da v a r i a ç ã o do M O R e m f u n ç ã o da d e n s i d a d e (Fig. 1 0 ) , en

O 0 , 7 5 I »9 D E N S I D A D E

F i g . 1 1 . V a r i a ç ã o do M ó d u l o de R u p t u r a n a c o n d i ç ã o v e r d e e m f u n ç ã o d a D e n s i d a d e .

A c u r v a q u e r e l a c i o n a o M O E v e r d e e s e c o c o m a d e n s i d a d e b á s i c a e n c o n t r a d a e x

-p l i c a u m a v a r i a ç ã o d e 63Ύ d o M O E e m f u n ç ã o d a d e n s i d a d e , t a n t o n a s c o n d i ç õ e s ã

v e r d e q u a n t o seca (Fig. 1 2 a ) .

M O E V E R D E (ke/cm2 )

0 , 7 7 1

O 0 , 7 5 1 , 5 D E N S I D A D E

F i g . 1 2 a . V a r i a ç ã o do M o d u l o de E l a s t i c i d a d e n a c o n d i ç ã o v e r d e e m f u n ç ã o d a D e n s i d a d e .

M O Ε S E C A ( N f l / c m2 ) 3 0 0 —1

M O R S E C A ( k| / c / ) 2 0 Ο Ο - 1

* = 5 0 1 0 χ M O E ' . ' . ' / , R = O , β θ O

1 , 2 3 4

—ι 1 1

—

I 9 0

M O E S E C A ( k l/ c m2

)

F i g . 1 3 b .

C O N C L U S Ã O

E m b o r a a d m i t a - s e q u e o m ó d u l o d e e l a s t i c i d a d e s e j a a m e l h o r p r o p r i e d a d e q u e se re

laciona c o m as o u t r a s p r o p r i e d a d e s m e c â n i c a s d a m a d e i r a , e s t e f a t o não foi c o n f i r m a d a ,

visto q u e , não houve d i f e r e n ç a s i g n i f i c a t i v a s nos c o e f i c i e n t e s d e c o r r e 1 a ç ã o ent re a s c u r

vas MOR (seco, verde) χ D e n s i d a d e e M O R ( v e r d e , seco) χ M O E ( v e r d e , seco). D e s t a c a n d o - s e

a i n d a , q u e nas c o n d i ç õ e s v e r d e , a d i s p e r s ã o dos d a d o s sao m e n o r e s q u a n d o se r e l a c i o n a m

o MOR χ D e n s i d a d e .

Dos e n s a i o s r e a l i z a d o s , a s e s p é c i e s de Tauari (Couratari stellata), G u a r i u b a (Cia

rísia racemosa) e C a r d e i r o (Scleronema micranthum) e m b o r a c o m uma d e n s i d a d e básica m é

-d i a , -d e s t a c a r a m - s e e n t r e as o u t r a s p o r a p r e s e n t a r e m u m b o m m o -d u l o -d e e1 a s t i c i -d a -d e . 0 pau

rainha apesar d e ter o cerne e a l b u r n o b e m d i s t i n t o s , a p r e s e n t a m módu1 os de e l a s t i c i d a d e p r ó x i m o s .

Das diversas a m o s t r a s e n s a i a d a s v e r i f i c o u - s e q u e o tipo de ruptura por c i s a l h a m e n

to na flexão o c o r r e m c o m maior f r e q ü ê n c i a e m e s p é c i e s q u e a p r e s e n t a m p a r ê n q u i m a a l i f o r -m e si-mples e c o n f l u e n t e s , co-mo o c a s o d o A n g e l i -m (Vataireopsts sp.) Mandioqueira(Qualea

S U M M A R Y

The. Wood Engineering Laboratory o{ the forest Products Research Center(CPPE), has

carried out α  large number o{ tests on mod {rom the. a/tea. to be, {loaded by the Balblna 

hidro electric scheme. The present work describes tnthh.ee, parts studies on static 

bending. 

- A

 blbtlogha{la survey o{ static bending describing not only the method of) cal­

culating the {orces, bat also {actons wlch Influence the reslstence o{ wood undergoing 

bending. 

­ An account o{ the experiments carried out on stati.c bending including results 

and a discussion o{ the types o{ rupture Mich occur in Amazonian woods. 

- A

 study o{ the relationship

b e t w e e n

 the modulus o{ elasticity •{oh. bending, the 

modulus o{ rupture and density based on the. experimental results. 

T a b e l a 1. Ensaios na c o n d i ç ã o v e r d e

Nome C o m u m Nome C i e n t í f i c o M O E χ 1000 K g / c m2

M O R K g / c m2

D e n s i d a d e B á s i c a g/crr)3

And i roba C a r a p a g u i a n e n s i s b5 597 0, 4 3

Ange 1 i m Vata i reops is s p . 129 1053 0,68

Cardei ro S c l e r o n e m a m i c r a n t h u m 1 1 4 765 0,60

Caroba J a c a r a n d ã c o p a i a 73 3 1 7 0, 3 5

C e d r o r a n a C e d r e l i n g a c a t e n a e f o r m i s 69 524 0,47 C u m a r u Dipteryx o d o r a t a 154 1334 0,96

C u m a r u r a n a Di pteryx ρ 1yphy11 a 143 1311 0 , « 3

C u p i p u b a G o u p i a g l a b r a 106 8l4 0,68

Fava b o l a c h a A l e x a g r a n d i f l o r a 81 581 0 , 5 3

Fava o r e l h a de m a c a c o E n t e r o l o b i u m schomburgkii 125 88y 0,68

Gitó G u a r e a t r i c h i 1 i o i d e s 130 862 0,67

Guar i úba Cl a r is ia racemosa 96 793 0,57

Louro c h u m b o L i c a r i a c a n e l a 1/6 1540 1,04

Louro g a m e Ia N e c t a n d r a rubra 72 577 0,52

M a ç a r a n d u b a Man i1kara huber i 129 1376 o, 9 3

M a n d ioquei ra Qualea p a r a e n s i s 117 847 0,66

Pau d'arco T a b e b u i a s e r r a t i f o l i a 148 1672 0,90

Pau rainha B r o s i m u m r u b e s c e n s 136 1262 u,92 Tan i m b u c a B u c h e n a v i a o x y c a r p a 120 IO36 0,74

T a u a r i Couratar i s te 11 ata 1 1 1 ai9 0,60

Tabela 2. Ensaios na condição seca

Nome Comum

Nome Científico

MOE χ

1000

Kg/cm

2

MOR Densi

Kg/cm

2

idade Básica

g/cm-^

Andi roba

Carapa guianensis

101

901

Ç.M

Angelím

Vatai reops is sp.

132

1392 0,68

Cardei ro

Scleronema micranthum

126 1036 0,60

Caroba

Jacarandã copa ia

81

4 70

u,35

Cedrorana

Cedrelinga catenaeformis

91 781 0,47

Cumaru

Dipteryx odorata

1 6 1

1820

0,96

Cuma rurana

Oipteryx polyphylla

146

1455

u

,83

Cup i úba

Goupía glabra

1 2 3 1

148

0,68

Fava bolacha

Alexa grandiflora

107 966

U,53

Fava orelha de macaco Enterolobium schomburgkii

123

1307

0,68

Gitõ

Guarea trichi

1

íoides

140

1296

0,67

Guar i úba

Clarisia racemosa

100

1044

0,57

Louro chumbo

Licaria canela

1 9 1 1858 1,04

Louro gamela

Nectandra rubra

_ys

7A6 0 , 5 2

Maçaranduba

Mani

1

kara huberi

159

1462 0,93

Mandioquei ra

Qua lea paraensis

128

1 1 9 0 0,66

Pau d'arco

Tabebuia serratifolia

169

2046

0,90

Pau rainha

Brosimuni rubescens

138

1331

0,92

Tanimbuca

Buchenavia oxycarpa

Ί3 0 1461 0 , 7 ^

Tauar i

Couratari stellata

130 1 3 1 4 0,60

Ucuuba

puna

Iryanthera tricornis

132

1 1 8 6 0,69

R e f e r e n c i a s b i b l i o g r á f i c a s

B o d i g , J . - 1 9 8 2 . M e c h a n i c s of w o o d a n d w o o d c o m p o s i t e s . V a n N o s t r a n d R e i n h o l d Company. N e w Y o r k .

Contision P a n a m e r i c a n a d e N o r m a s T é c n i c a s (COPANT) 1 9 7 2 . M a d e r a s ; M é t o d o d e d e t e r m í -n a c i ó -n de f l e x i o n e s t á t i c a . 3 0 : 1 - 0 0 6 . S a n t i a g o , J u n i o .

K o l l m a n n , F . Y. P. & C o t e J r . , W . A. - 1 9 6 8 . P r i n c i p i e s of w o o d S c i e n c e and T e c h n o l o g y . N e w Y o r k , S p r i n g - V e r l a g 1 9 6 8 . v. 1 - S o l i d W o o d .