Mecânica é a ciência que investiga movimentos e forças que os provocam.
Mecânica da Madeira: investigar o comportamento da madeira ou de objetos de madeira quando sujeitos à ação de esforços.
Importância
- prever, planejar ou explicar o comportamento estrutural dos corpos construídos com madeira.
- classificar a madeira
madeira heterogêneo
- diferenças na composição celular (anatomia)
- quanto tem parenquima
- quanto tem de vaso etc
Gminosperma:
- traqueíde
- parenquima radial
Angiosperma:
- vasos
- fibras
- parenquima radial (raios)
- parenquima axial
– variação dentro da árvore: base —> topo; medula –> casca
ANISOTRÓPICO
- variação das dimensões em diferentes eixos
ORTOTROPIA (Mecanica – individual por cada face)
- o único material cujas propriedades mecânicas são independentes nos três eixos
PROPRIEDADES MECÂNICAS DA MADEIRA SÃO A MEDIDA DA SUA RESISTÊNCIA A FORÇAS EXTERIORES AS QUAIS TENDEM A DEFORMAR A SUA MASSA
A resistência depende DA INTENSIDADE (grandeza da força / tamanho, velocidade, incremento), DA FORMA (sentido do carregamento) como é feita (tração ou compressão), DA DIREÇÃO DA FORÇA EM RELACAO AO SENTIDO DAS FIBRAS E AOS EIXOS XRT.
Conceito de força:
FORÇA qualquer ação que tende a mover um corpo que se encontre em repouso, ou mudar a sua forma ou dimensões.
- o corpo em repouso oferece resistência
- resistência é a oposição da força externa que tende a mudar sua forma ou dimensões
dependendo dessa resistência a gente vai ter o modo de elasticidade.
Esta resistência é a força interior é chamada de tensão interna, simples ou simplesmente tensão.
TENSÃO, ou esforço unitário, corresponde à força por unidade de área à qual foi submetida a madeira.
T = F / A
- T = tensão
- F = força (kgf)
- A = área carregada ou sujeita ao esforço (cm2)
TRES TIPOS BASICOS DE TENSÃO:
- tração
- compreesão
- corte
Mecânica de materiais em geral
O corpo sob tensão tende a mudar FORMA ou DIMENSOES, essa modificação é chamada de DEFORMAÇÃO.
E = D / L
Não se ultrapassando determinado limite, a deformação é proporcional à tensão aplicada.
Lei de Hooke
LIMITE DE ELASTICIDADE
Na madeira a relação é LINEAR até o limite.
A propriedade que um corpo tem de retornar/ recuperar à sua condição original (forma ou dimensões) quando a carga/ força que originou as correspondentes tensã oe deformação é removida.
Qualquer deformação nunca mais volta a ser como antes.
MÓDULO DE YOUNG
MOE = T / E
- MOE: modulo de elasticidade (kgf/cm2)
- T = tensão (Kgf/cm2)
- E = deformação específicoa (cm/cm)
- DE = deformacao elástica
- DP = deformação plástica
- D = deformação
- LP = limite de proporcionalidade / ou de elasticidade
- MOE – modulo de elasticidade
- MOR = modulo de ruptura
Quanto maior o MOE, maior é a rigidez do material
Entã, maior é a capacidade da madeira em suportar cargas sem sofrer grandes deformações.
E, melhor é a qualidade para fins construtivos.
📌 Lei de Hooke
- A Lei de Hooke diz que, enquanto não se ultrapassa um certo limite, chamado de Limite de Proporcionalidade (LP), a deformação é proporcional à tensão aplicada.
- Ou seja, dobrando a força, dobra-se a deformação — e se a força for retirada, o material volta ao seu comprimento original.
- Esse trecho inicial da curva é linear e representa o comportamento elástico do material.
- A essa deformação reversível chamamos de deformação elástica (DE).
📌 Módulo de Elasticidade (MOE)
- O MOE (Módulo de Elasticidade ou módulo de Young) é a inclinação da parte inicial (reta) da curva tensão × deformação, até o LP.
- Ele mede a rigidez do material: quanto maior o MOE, mais o material resiste a se deformar sob carga.
- Em madeiras, o MOE é um dos parâmetros mais usados para indicar qualidade estrutural.
- Fórmula básica: MOE=Tensa˜oDeformac¸a˜o(na regia˜o elaˊstica)MOE = \frac{\text{Tensão}}{\text{Deformação}} \quad (\text{na região elástica})MOE=Deformac¸a˜oTensa˜o(na regia˜o elaˊstica)
📌 A partir do LP
- Ao passar do LP, a curva deixa de ser linear:
- Inicia-se a deformação plástica (DP), quando o material começa a se deformar permanentemente.
- Mesmo que a carga seja retirada, parte da deformação permanece.
- O ponto mais alto da curva é a tensão máxima (Fmáx) e corresponde ao Módulo de Ruptura (MOR).
- Ele indica a resistência máxima antes da quebra.
📌 Resumo dos pontos do gráfico
| Símbolo | Significado | Observações |
|---|---|---|
| DE | Deformação elástica | Reversível |
| DP | Deformação plástica | Permanente |
| D | Deformação total | Soma de DE + DP |
| LP | Limite de proporcionalidade | Fim da Lei de Hooke |
| MOE | Módulo de Elasticidade | Inclinação da curva até o LP |
| MOR | Módulo de Ruptura | Tensão máxima antes da quebra (Fmáx) |