Este trabalho teve como objetivos determinar propriedades mecânicas para ensaios não destrutivos em peças de madeira roliça por meio de ondas ultra-sônicas, por meio de correlação destes com ensaios estáticos e identificar a dependência da velocidade ultra-sônica em relação à geometria de peças roliças. A técnica de ultra-som é baseada na relação entre a propagação da onda ultra-sônica no material e as propriedades elásticas deste material. Na experimentação utilizou-se Eucalipto Citriodora e o procedimento desenvolveu-se em duas etapas: a primeira com peças roliças de tamanho estrutural e a segunda com corpos-de-prova retirados destas peças. As seguintes propriedades físicas e mecânicas foram avaliadas: densidade aparente a um teor de umidade de 12% (Dap,12%); teor de umidade (U); resistência à compressão paralela às fibras (fc0); módulo de elasticidade na compressão paralela às fibras (Ec0); resistência à flexão estática (MOR ou fM) e módulo de elasticidade na flexão estática (MOE ou EM0). Para determinação do módulo de elasticidade dinâmico (Ed) foram utilizados o aparelho de ultra-som Sylvatest, com transdutor exponencial de 22kHz, e o aparelho V-Meter Mark II, com transdutores de faces planas de 54 e 150 kHz. As transmissões foram realizadas nas direções longitudinal e radial, sendo que as peças ensaiadas se encontravam com teor médio de umidade de 12%. Os resultados indicam que a técnica de ultra-som é sensível à geometria das peças roliças. As análises estatísticas dos dados indicam que esta técnica de avaliação não destrutiva pode ser usada para avaliar as propriedades mecânicas de peças roliças de madeira com relativa confiabilidade. / The objective of this work is to evaluate the mechanical properties for nondestructive testing in round timber by ultrasonic waves, through the correlation of these with static tests, and to identify the dependence of the ultrasonic speed in relation to the geometry of roundwood. The ultrasound technique is based on the relation between the propagation of the ultrasonic wave in the material and the elastic properties of such a material. In the experimentation Eucalipto Citriodora was used and the procedure was developed in two stages: the first one with roundwood of structural size and second with specimens removed from these parts. The following physical and mechanical properties had been evaluated: apparent density at 12% (Dap,12%); moisture content (U); strength in compression parallel-to-grain (fc0); modulus of elasticity in compression parallel-to-grain (Ec0), modulus of rupture (MOR or fM) and modulus of elasticity (MOE or EM0). For determination of the dynamic modulus of elasticity (Ed) it was used the Sylvatest ultrasound device, with exponential transducer of 22kHz, as well as the V-Meter Mark II device, with plane transducers of 54 and 150 kHz. The results indicate that the ultrasound technique is sensible to the geometry of the roundwood. The statistical analyses of the data indicate that this technique of nondestructive evaluation can be used to evaluate the mechanical properties of round timber with relative reliability.

Este trabalho teve como objetivos determinar propriedades mecânicas para ensaios não destrutivos em peças de madeira roliça por meio de ondas ultra-sônicas, por meio de correlação destes com ensaios estáticos e identificar a dependência da velocidade ultra-sônica em relação à geometria de peças roliças. A técnica de ultra-som é baseada na relação entre a propagação da onda ultra-sônica no material e as propriedades elásticas deste material. Na experimentação utilizou-se Eucalipto Citriodora e o procedimento desenvolveu-se em duas etapas: a primeira com peças roliças de tamanho estrutural e a segunda com corpos-de-prova retirados destas peças. As seguintes propriedades físicas e mecânicas foram avaliadas: densidade aparente a um teor de umidade de 12% (Dap,12%); teor de umidade (U); resistência à compressão paralela às fibras (fc0); módulo de elasticidade na compressão paralela às fibras (Ec0); resistência à flexão estática (MOR ou fM) e módulo de elasticidade na flexão estática (MOE ou EM0). Para determinação do módulo de elasticidade dinâmico (Ed) foram utilizados o aparelho de ultra-som Sylvatest, com transdutor exponencial de 22kHz, e o aparelho V-Meter Mark II, com transdutores de faces planas de 54 e 150 kHz. As transmissões foram realizadas nas direções longitudinal e radial, sendo que as peças ensaiadas se encontravam com teor médio de umidade de 12%. Os resultados indicam que a técnica de ultra-som é sensível à geometria das peças roliças. As análises estatísticas dos dados indicam que esta técnica de avaliação não destrutiva pode ser usada para avaliar as propriedades mecânicas de peças roliças de madeira com relativa confiabilidade. / The objective of this work is to evaluate the mechanical properties for nondestructive testing in round timber by ultrasonic waves, through the correlation of these with static tests, and to identify the dependence of the ultrasonic speed in relation to the geometry of roundwood. The ultrasound technique is based on the relation between the propagation of the ultrasonic wave in the material and the elastic properties of such a material. In the experimentation Eucalipto Citriodora was used and the procedure was developed in two stages: the first one with roundwood of structural size and second with specimens removed from these parts. The following physical and mechanical properties had been evaluated: apparent density at 12% (Dap,12%); moisture content (U); strength in compression parallel-to-grain (fc0); modulus of elasticity in compression parallel-to-grain (Ec0), modulus of rupture (MOR or fM) and modulus of elasticity (MOE or EM0). For determination of the dynamic modulus of elasticity (Ed) it was used the Sylvatest ultrasound device, with exponential transducer of 22kHz, as well as the V-Meter Mark II device, with plane transducers of 54 and 150 kHz. The results indicate that the ultrasound technique is sensible to the geometry of the roundwood. The statistical analyses of the data indicate that this technique of nondestructive evaluation can be used to evaluate the mechanical properties of round timber with relative reliability.

O tema desta pesquisa consiste no desenvolvimento das técnicas de aplicação da madeira de reflorestamento como base na construção habitacional de interesse social. Considera-se suas potencialidades para a realização de uma arquitetura que seja socialmente justa, tecnicamente viável, e acessível economicamente através de uma sistemática por autoconstrução. A pesquisa apresenta, de maneira geral, o estudo e sistematização de tecnologias construtivas em madeira, aplicadas na região sul do país, em especial na cidade de Florianópolis/SC. Buscam-se, portanto, indicadores de desempenho no processo de produção da habitação, para contribuir no aperfeiçoamento dos sistemas construtivos, do ponto de vista da durabilidade, e também na proposição de novas alternativas. / The subject of this research consists of the development of the techniques of application of the reforestation wood as base in the social housing. Considering its potentialities for the accomplishment of an architecture that is socially joust, technical viable, and accessible economically through a systematics for self-building. The research intends to present, in a general way, the study and systematization of constructive technologies in wood, applied in the south region it country, in special in the city of Florianópolis/SC. Searching pointers of performance in the process of production of the habitation, to contribute in the perfectioning of the constructive systems, it point of view of the durability, and also in the proposal of new alternatives.

O tema desta pesquisa consiste no desenvolvimento das técnicas de aplicação da madeira de reflorestamento como base na construção habitacional de interesse social. Considera-se suas potencialidades para a realização de uma arquitetura que seja socialmente justa, tecnicamente viável, e acessível economicamente através de uma sistemática por autoconstrução. A pesquisa apresenta, de maneira geral, o estudo e sistematização de tecnologias construtivas em madeira, aplicadas na região sul do país, em especial na cidade de Florianópolis/SC. Buscam-se, portanto, indicadores de desempenho no processo de produção da habitação, para contribuir no aperfeiçoamento dos sistemas construtivos, do ponto de vista da durabilidade, e também na proposição de novas alternativas. / The subject of this research consists of the development of the techniques of application of the reforestation wood as base in the social housing. Considering its potentialities for the accomplishment of an architecture that is socially joust, technical viable, and accessible economically through a systematics for self-building. The research intends to present, in a general way, the study and systematization of constructive technologies in wood, applied in the south region it country, in special in the city of Florianópolis/SC. Searching pointers of performance in the process of production of the habitation, to contribute in the perfectioning of the constructive systems, it point of view of the durability, and also in the proposal of new alternatives.

A exploração não racional dos recursos florestais nativos, no Brasil, tem provocado a redução da oferta de espécies de uso consagrado em diversos segmentos, notadamente na construção civil e na indústria de móveis. A alternativa mais imediata tem sido o emprego da madeira de reflorestamento, em particular, dos gêneros Eucalyptus e Pinus, freqüentes nas regiões sul e sudeste do país. Porém, muitas das espécies disponíveis comercialmente não apresentam propriedades fisico-mecânicas que as tornem capazes de promover a substituição das espécies tradicionalmente empregadas. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo demonstrar a viabilidade de se obterem compósitos polímero-madeira (CPMs) que podem apresentar comportamento equivalente ou superior ao da madeira sem tratamento, proveniente das regiões de reflorestamento dos mencionados gêneros. Para tal, foi feita a impregnação da madeira das espécies Eucalyptus grandis e Pinus caribaea var. hondurensis por apresentarem maior disponibilidade e densidade compatível para viabilizar o processo. Empregaram-se os monômeros poliméricos de estireno e metacrilato de metila e, como iniciador no processo de polimerização, o peróxido de benzoíla. Foi utilizado o método de vácuo-pressão para a impregnação da solução monômero-iniciador. Os resultados mostraram, para os CPMs de Pinus, um significativo aumento nos valores de todas as propriedades estudadas. Nos CPMs de Eucalyptus, em decorrência de sua baixa permeabilidade, somente os valores das durezas paralela e normal às fibras apresentaram aumento. / Large exploration of native forestry resources in Brazil has led to a decrease in supply of the most widely used species in several sectors, notably in civil construction and furniture industries. The most immediate remedy has been the use of reforestation timber, obtained from the common Eucalyptus and Pinus species available in the south and southwest regions of the country. However, most of these species do not present adequate physical and mechanical properties to viably the mentioned uses. In this context, the main objective of the present research is to demonstrate the viability of obtaining wood-polymer composites (WPCs), which may exhibit similar or superior physical and mechanical properties than untreated aforementioned species from reforestation regions of Brazil. In order to achieve this goal, the impregnation of Eucalyptus grandis and Pinus caribaea var. hondurensis, which have compatible density and are available in large amounts to permit such processing, was carried out. In the process, polymeric monomers of styrene and methyl methacrylate were employed with benzyl peroxide, whose functions as an initiator in the polymerization process. Vacuum-pressure method was used in the impregnation of the monomer-initiator solution. Properties of the WPCs – Pinus were significantly improved in all tests, however, because of its low permeability, only hardness parallel and perpendicular to grain showed increase for the WPCs – Eucaliptus.

A exploração não racional dos recursos florestais nativos, no Brasil, tem provocado a redução da oferta de espécies de uso consagrado em diversos segmentos, notadamente na construção civil e na indústria de móveis. A alternativa mais imediata tem sido o emprego da madeira de reflorestamento, em particular, dos gêneros Eucalyptus e Pinus, freqüentes nas regiões sul e sudeste do país. Porém, muitas das espécies disponíveis comercialmente não apresentam propriedades fisico-mecânicas que as tornem capazes de promover a substituição das espécies tradicionalmente empregadas. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo demonstrar a viabilidade de se obterem compósitos polímero-madeira (CPMs) que podem apresentar comportamento equivalente ou superior ao da madeira sem tratamento, proveniente das regiões de reflorestamento dos mencionados gêneros. Para tal, foi feita a impregnação da madeira das espécies Eucalyptus grandis e Pinus caribaea var. hondurensis por apresentarem maior disponibilidade e densidade compatível para viabilizar o processo. Empregaram-se os monômeros poliméricos de estireno e metacrilato de metila e, como iniciador no processo de polimerização, o peróxido de benzoíla. Foi utilizado o método de vácuo-pressão para a impregnação da solução monômero-iniciador. Os resultados mostraram, para os CPMs de Pinus, um significativo aumento nos valores de todas as propriedades estudadas. Nos CPMs de Eucalyptus, em decorrência de sua baixa permeabilidade, somente os valores das durezas paralela e normal às fibras apresentaram aumento. / Large exploration of native forestry resources in Brazil has led to a decrease in supply of the most widely used species in several sectors, notably in civil construction and furniture industries. The most immediate remedy has been the use of reforestation timber, obtained from the common Eucalyptus and Pinus species available in the south and southwest regions of the country. However, most of these species do not present adequate physical and mechanical properties to viably the mentioned uses. In this context, the main objective of the present research is to demonstrate the viability of obtaining wood-polymer composites (WPCs), which may exhibit similar or superior physical and mechanical properties than untreated aforementioned species from reforestation regions of Brazil. In order to achieve this goal, the impregnation of Eucalyptus grandis and Pinus caribaea var. hondurensis, which have compatible density and are available in large amounts to permit such processing, was carried out. In the process, polymeric monomers of styrene and methyl methacrylate were employed with benzyl peroxide, whose functions as an initiator in the polymerization process. Vacuum-pressure method was used in the impregnation of the monomer-initiator solution. Properties of the WPCs – Pinus were significantly improved in all tests, however, because of its low permeability, only hardness parallel and perpendicular to grain showed increase for the WPCs – Eucaliptus.

A madeira é um material utilizado na construção civil que passou por algumas mudanças nos últimos anos. Por um período, as espécies tropicais eram a fonte principal deste material, mas devido ao uso não racional, ela foi restringida. O espaço deixado por estas espécies na industria foi ocupado por espécies de reflorestamento. A Norma Brasileira para projeto de estruturas de madeira vem sendo atualizada, porém alguns de seus items ainda precisam ser discutidos. Este estudo tem por objetivo propor classes de resistência de peças estruturais por meio da determinação das propriedades físicas e mecânicas de uma espécie híbrida de Eucalyptus urograndis, a qual vem sendo utilizada no mercado brasileiro na construção civil. Foram estudadas algumas normas internacionais atuais para caracterização de madeira de espécies folhosas em termos dos ensaios para determinação de propriedades de peças estruturais. Uma análise comparativa dos valores das propriedades do código normativo europeu (prEN 338, 2014) e os obtidos neste trabalho foi realizada, revelando diferenças significativas entre os dois. As propriedades obtidas foram: densidade aparente, densidade básica, estabilidade dimensional (radial, tangencial, longitudinal e volumétrica), módulo de elasticidade à flexão, módulo de resistência à flexão, módulo de elasticidade à compressão paralela às fibras, resistência à compressão paralela às fibras e resistência ao cisalhamento paralelo às fibras. A amostra consistiu de 1142 peças estruturais disponibilizadas por uma indústria brasileira de florestas plantadas. As peças são provenientes de árvores com diferentes diâmetros, idade de corte e região de crescimento. Esses fatores foram analisados estatisticamente para avaliar suas influências nas propriedades. / Timber is a product used on civil construction, which went through some changes in the last few years. For a long period, the tropical species were the main source, but due to a non-managed use, it was restricted. The space left by those products in the industry was replaced by the reforestation species. The Brazilian code for timber structures design has been readjusting along with these changes, although some of its items still need to be discussed. Having in mind these gaps, this study aims to determine a strength class table through the determination of the physical and mechanical properties of a hybrid species of Eucalyptus urograndis, which is widely diffused for civil construction use in the Brazilian commerce. The properties determined were apparent density, basic density, dimensional instability (radial, tangential, longitudinal and volumetric), bending modulus of elasticity, bending strength, compression modulus of elasticity (parallel to fibers), compression strength (parallel to fibers) and shear strength (parallel to fibers). The sample consists of 1142 specimens provided from a Brazilian forest industry. Each specimen went through the whole process, which is the determination of all the properties mentioned. Within the sample, the trees used had variation of the diameter, cut age and planted area, which were statistically analyzed. A strength class table for round timber was defined. The current international codes concerning hardwood grading was thoroughly analyzed, regarding its structural property tests. A comparative analysis was carried out on the values obtained with the strength values of the European code (prEN 338, 2014), which showed a significative difference.

O Brasil, um país de dimensões continentais e inúmeros rios em seu território, tem uma enorme carência de pontes para pequenos e médios vãos. Atualmente, a elevada produção de madeira de reflorestamento traz à engenharia uma opção de material renovável e ecologicamente correto para se utilizar em prol do ser humano nas obras de infraestrutura, mais especificamente na construção de pontes, uma vez que a madeira possui ótimo desempenho quando sujeita a cargas de curta duração. A utilização de Madeira Laminada Colada (MLC) permite a fabricação de peças de grandes dimensões, com excelente estabilidade, e com elevado controle de qualidade, proporcionando segurança e confiabilidade à estrutura. Este trabalho tem como objetivo o estudo teórico de pontes em vigas de MLC e tabuleiros em painéis de MLC utilizando procedimentos desenvolvidos por pesquisadores internacionalmente renomados e adequando estes procedimentos para as normas e condições brasileiras. Apresentam-se neste trabalho tabelas para pré-dimensionamento deste tipo de ponte para vãos de 8m a 20m para TB-30 e TB-45. Além disso, analisam-se numérica e experimentalmente os ganhos de rigidez e redução de deslocamentos relativos proporcionados pela utilização de vigas de enrijecimento, bem como a influência da seção destas vigas e a quantidade de parafusos utilizados para interligar ao tabuleiro. Por fim, apresentam-se algumas disposições construtivas não estruturais fundamentais para o bom funcionamento deste tipo de estrutura. / Brazil, a continental size country and with many rivers in its territory, has a huge necessity for short and medium spans bridges. Nowadays, the high production of reforestation wood allows to engineering an option of renewable material and ecologically correct to be used in favor to humans in infrastructure works, most specifically in bridges construction, once timber has a great performance in quick loads. The use of Glued-Laminated Timber (Glulam) enable the manufacture of large sizes members, with excellent stability, and a high control of quality in its production, providing a safety and reliability structure. This work aim the theoretical study of glulam stringers bridge and glulam panels deck using procedures developed by international researchers and adapting those procedures for Brazilian conditions and normalizations. Pre-design tables are presented in this work for 8m to 20m spans for TB-30 and TB-45. In addition to, analyses numerical and experimentally the gain of stiffness and the reduction of relative displacements between panels provided by the use of stiffener beams, besides the influence of those beams section size and number of bolts used for deck interconnection. Finally, it is presented some not structural constructive arrangements essential for good performance of this kind of structure.

O Brasil, um país de dimensões continentais e inúmeros rios em seu território, tem uma enorme carência de pontes para pequenos e médios vãos. Atualmente, a elevada produção de madeira de reflorestamento traz à engenharia uma opção de material renovável e ecologicamente correto para se utilizar em prol do ser humano nas obras de infraestrutura, mais especificamente na construção de pontes, uma vez que a madeira possui ótimo desempenho quando sujeita a cargas de curta duração. A utilização de Madeira Laminada Colada (MLC) permite a fabricação de peças de grandes dimensões, com excelente estabilidade, e com elevado controle de qualidade, proporcionando segurança e confiabilidade à estrutura. Este trabalho tem como objetivo o estudo teórico de pontes em vigas de MLC e tabuleiros em painéis de MLC utilizando procedimentos desenvolvidos por pesquisadores internacionalmente renomados e adequando estes procedimentos para as normas e condições brasileiras. Apresentam-se neste trabalho tabelas para pré-dimensionamento deste tipo de ponte para vãos de 8m a 20m para TB-30 e TB-45. Além disso, analisam-se numérica e experimentalmente os ganhos de rigidez e redução de deslocamentos relativos proporcionados pela utilização de vigas de enrijecimento, bem como a influência da seção destas vigas e a quantidade de parafusos utilizados para interligar ao tabuleiro. Por fim, apresentam-se algumas disposições construtivas não estruturais fundamentais para o bom funcionamento deste tipo de estrutura. / Brazil, a continental size country and with many rivers in its territory, has a huge necessity for short and medium spans bridges. Nowadays, the high production of reforestation wood allows to engineering an option of renewable material and ecologically correct to be used in favor to humans in infrastructure works, most specifically in bridges construction, once timber has a great performance in quick loads. The use of Glued-Laminated Timber (Glulam) enable the manufacture of large sizes members, with excellent stability, and a high control of quality in its production, providing a safety and reliability structure. This work aim the theoretical study of glulam stringers bridge and glulam panels deck using procedures developed by international researchers and adapting those procedures for Brazilian conditions and normalizations. Pre-design tables are presented in this work for 8m to 20m spans for TB-30 and TB-45. In addition to, analyses numerical and experimentally the gain of stiffness and the reduction of relative displacements between panels provided by the use of stiffener beams, besides the influence of those beams section size and number of bolts used for deck interconnection. Finally, it is presented some not structural constructive arrangements essential for good performance of this kind of structure.

A madeira é um material utilizado na construção civil que passou por algumas mudanças nos últimos anos. Por um período, as espécies tropicais eram a fonte principal deste material, mas devido ao uso não racional, ela foi restringida. O espaço deixado por estas espécies na industria foi ocupado por espécies de reflorestamento. A Norma Brasileira para projeto de estruturas de madeira vem sendo atualizada, porém alguns de seus items ainda precisam ser discutidos. Este estudo tem por objetivo propor classes de resistência de peças estruturais por meio da determinação das propriedades físicas e mecânicas de uma espécie híbrida de Eucalyptus urograndis, a qual vem sendo utilizada no mercado brasileiro na construção civil. Foram estudadas algumas normas internacionais atuais para caracterização de madeira de espécies folhosas em termos dos ensaios para determinação de propriedades de peças estruturais. Uma análise comparativa dos valores das propriedades do código normativo europeu (prEN 338, 2014) e os obtidos neste trabalho foi realizada, revelando diferenças significativas entre os dois. As propriedades obtidas foram: densidade aparente, densidade básica, estabilidade dimensional (radial, tangencial, longitudinal e volumétrica), módulo de elasticidade à flexão, módulo de resistência à flexão, módulo de elasticidade à compressão paralela às fibras, resistência à compressão paralela às fibras e resistência ao cisalhamento paralelo às fibras. A amostra consistiu de 1142 peças estruturais disponibilizadas por uma indústria brasileira de florestas plantadas. As peças são provenientes de árvores com diferentes diâmetros, idade de corte e região de crescimento. Esses fatores foram analisados estatisticamente para avaliar suas influências nas propriedades. / Timber is a product used on civil construction, which went through some changes in the last few years. For a long period, the tropical species were the main source, but due to a non-managed use, it was restricted. The space left by those products in the industry was replaced by the reforestation species. The Brazilian code for timber structures design has been readjusting along with these changes, although some of its items still need to be discussed. Having in mind these gaps, this study aims to determine a strength class table through the determination of the physical and mechanical properties of a hybrid species of Eucalyptus urograndis, which is widely diffused for civil construction use in the Brazilian commerce. The properties determined were apparent density, basic density, dimensional instability (radial, tangential, longitudinal and volumetric), bending modulus of elasticity, bending strength, compression modulus of elasticity (parallel to fibers), compression strength (parallel to fibers) and shear strength (parallel to fibers). The sample consists of 1142 specimens provided from a Brazilian forest industry. Each specimen went through the whole process, which is the determination of all the properties mentioned. Within the sample, the trees used had variation of the diameter, cut age and planted area, which were statistically analyzed. A strength class table for round timber was defined. The current international codes concerning hardwood grading was thoroughly analyzed, regarding its structural property tests. A comparative analysis was carried out on the values obtained with the strength values of the European code (prEN 338, 2014), which showed a significative difference.