Caracterização das propriedades de madeiras africanas, Câmbala e Sapelli

364 Pages·2017·44.05 MB·Portuguese

by  Carlos Cunha

Carlos José Parreira da Cunha
Mestre em Engenharia Civil

Caracterização das propriedades
de madeiras africanas, Câmbala e Sapelli

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor
em Engenharia Civil, Especialidade Estruturas

Orientador: Jorge Manuel Gonçalves Branco,
Professor Auxiliar, Escola de Engenharia / UMinho
Co-orientador: Luís Armando Canhoto Neves,
Professor Auxiliar, FCT/UNL

Dezembro 2017

Caracterização das propriedades de madeiras africanas, Câmbala e Sapelli
Copyright © 2017 por Carlos Cunha, FCT/UNL e UNL

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que venha a ser inventado, e de a divulgar através de repositórios científicos e de admitir a sua
cópia e distribuição com objectivos educacionais ou de investigação, não comerciais, desde
que seja dado crédito ao autor e editor.
III

Knowing is not enough; we must apply.
Willing is not enough; we must do.

Johann Wolfgang von Goethe

V

AGRADECIMENTOS

O momento em que atingimos uma meta é inevitavelmente um tempo de reflexão sobre o ca-
minho percorrido. E dessa reflexão surge de imediato o ímpeto de agradecimento a todos
quantos nos acompanharam nesse longo percurso. É a estes, que constituíram, em uníssono,
a pedra angular neste trilho repleto de desafios, que colaboraram e incentivaram a realização
da presente tese de doutoramento, que dedico as linhas que se seguem e expresso o meu
agradecimento sincero.

Ao Professor Doutor Jorge Branco, meu orientador, pelos seus ensinamentos, por ter estado
sempre presente e disponível para ouvir e conversar. Pelos seus conselhos, sugestões e entu-
siasmo, essenciais para chegar ao final desta jornada. Mas, acima de tudo, por acreditar na
minha dedicação e capacidade.

Ao Professor Doutor Luís Neves, meu co-orientador que, apesar da distância geográfica, desde
o primeiro minuto, se disponibilizou para me acompanhar e orientar. Pelas suas revisões e su-
gestões.

A todo o pessoal técnico e colaboradores do Laboratório de Estruturas do Departamento de
Engenharia Civil da Universidade do Minho e da empresa MT-Madeiras, que tornaram possível
a realização dos trabalhos experimentais indispensáveis à realização desta dissertação.

À Associação e Universidade Jean Piaget de Angola, em especial ao seu presidente, o
Dr. António Oliveira Cruz e ao seu reitor, o Professor Doutor Pedro Domingos Peterson, pelo
tempo que me disponibilizaram para me dedicar à investigação.

Aos meus pais e irmão que, incessantemente, me procuraram motivar e encorajar.

E por fim, à minha esposa, por todos os sacrifícios e compreensão, mas, acima de tudo pelo
exemplo de dedicação e perseverança.

VII

RESUMO

Câmbala e Sapelli são duas espécies de madeiras tropicais africanas com possível utilização
em estruturas. O escasso conhecimento científico generalizado das propriedades mecânicas
de madeiras tropicais constitui uma limitação na sua utilização em elementos estruturais. A
atual normalização europeia para a classificação mecânica das espécies é baseada em
madeiras de resinosas, com implícita aceitação para as madeiras de folhosas. Por sua vez, o
novo EUTR (European Union Timber Regulation) vem impor critérios de sustentabilidade na
importação de madeiras tropicais, originando o aparecimento de novas espécies no mercado
Europeu. Foi objetivo da presente dissertação a definição de modelos alternativos expeditos,
de caracterização mecânica para espécies tropicais, baseados em provetes de pequenas
dimensões.

Para cada espécie, prepararam-se mais de 400 provetes de pequenas dimensões, isentos de
defeitos, que foram submetidos a ensaios de ultrassons e de flexão, de acordo com as normas
ISO 3131 e ISO 3133. Os resultados experimentais obtidos encontram-se nos intervalos
previstos na bibliografia para as propriedades das espécies em estudo.

Procedeu-se, também, a uma campanha de ensaios à flexão em provetes de dimensões
estruturais, segundo a norma EN 408, tendo-se extraído destes, provetes de pequenas
dimensões e mesoprovetes, que foram ensaiados à flexão e à tração paralela às fibras,
respectivamente.

Foram estudadas as possíveis correlações existentes entre as diferentes propriedades das
madeiras, quer dentro da mesma campanha de cada ensaio, quer entre campanhas de
ensaios.

Das correlações estudadas, entre as propriedades das diferentes campanhas, obtiveram-se
valores significativos para a caracterização das madeiras, que serviram de base para a
elaboração de novas propostas de modelos para a aferição das propriedades características de
referência de madeiras tropicais.

Em conclusão, o presente estudo pretende potenciar o uso das novas madeiras tropicais em
estruturas, ao determinar as principais propriedades mecânicas, através de modelos
alternativos.

PALAVRAS-CHAVE:
madeira estrutural, Câmbala, Sapelli, caracterização mecânica, estabilidade dimensional.
IX