Influência do teor de umidade no módulo de elasticidade dinâmico

Autores

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v11i11.33687

Palavras-chave:

Ensaio de flexão; Ensaio não destrutivo; Madeira de Pinus spp.; Frequência; Saturação das fibras.

Resumo

As florestas de pinus são as segundas mais plantadas no Brasil e sua madeira é utilizada principalmente como elementos estruturais no setor da construção civil. A norma brasileira que trata de cálculos de projetos de estruturas de madeira recomenda o uso de madeira na faixa de 10% a 20% de umidade. Dessa forma, foi objetivo do trabalho apresentar uma investigação sobre a influência do teor de umidade no módulo de elasticidade estático (MOEst) de vigas de madeira por meio de ensaios de vibração transversal. O MOEst foi avaliado por ensaios estáticos de flexão e ensaios de vibração transversal para diversos teores de umidade. O ensaio de vibração transversal foi realizado em condição livre utilizando um acelerômetro e um martelo de impulso, e o módulo de elasticidade dinâmico (MOEd) foi determinado a partir da frequência do primeiro modo de vibração de flexão. Um total de 20 vigas de madeira foram obtidas de toras de Pinus spp. recém cortadas. Foram utilizadas toras com alto teor de umidade inicial, com dimensões nominais de 5 cm × 10 cm × 200 cm (espessura × largura × comprimento). Observou-se que o MOEd também é afetado pelo teor de umidade de acordo com o modelo de regressão não linear obtido. Houve mudanças significativas no módulo de elasticidade dinâmico (MOEd) para os teores de umidade (M) abaixo de 25% (próximo ao ponto de saturação da fibra - FSP).

Referências

Associação Brasileira de Normas Técnicas.(2022). NBR 7190-1: Projeto de estruturas de madeira: Critérios de dimensionamento.

Almeida, J. P. B., Aquino, V. B. M., Wolenski, A. R. V., Campos, C. I., Molina, J. C., Chahud, E., Lahr, F. A. R., & Christoforo, A. L. (2020). Analysis of relations between the moduli of elasticity in compression, tension, and static bending of hardwoods. BioResources, 15(2), 3278-3288. https://doi.org/10.15376/biores.15.2.3278-3288

American Society for Testing and Materials. D-198: Standard test methods of static tests of lumber in structural sizes, (2009).

Barrett, J. D., & Hong, J.-P. (2010). Moisture content adjustments for dynamic modulus of elasticity of wood members. Wood Science and Technology, 44(3), 485-495. https://doi.org/10.1007/s00226-009-0292-z

Carreira, M. R., Dias, A. A., & Segundinho, P. G. de A. (2017). Nondestructive evaluation of Corymbia citriodora logs by means of the free transverse vibration test. Journal of Nondestructive Evaluation, 36(2), 26. https://doi.org/10.1007/s10921-017-0401-0

Carreira, M. R., & Segundinho, P. G. de A. (2012). Determination of the E/G ratio of wood logs using transverse vibration. Wood Research, 57(2), 207-220.

Carreira, M. R., Segundinho, P. G. de A., Lahr, F. A. R., Dias, A. A., & Calil Júnior, C. (2012). Bending stiffness evaluation of Teca and Guajará lumber through tests of transverse and longitudinal vibration. Acta Scientiarum. Technology, 34(1), 27-32. https://doi.org/10.4025/actascitechnol.v34i1.10728

Cheng, L., Dai, J., Yang, Z., Qian, W., Wang, W., Chang, L., Li, X., & Wang, Z. (2020). Theoretical and experimental research on moisture content and wood property indexes based on nondestructive testing. BioResources, 15(1), 1600-1616.

Cho, C. L. (2007). Comparison of three methods for determining Young’s modulus of wood. Journal of Forest Science, 22, 297-306.

Chui, Y. H. (1991). Simultaneous evaluation of bending and shear moduli of wood and the influence of knots on these parameters. Wood Science and Technology, 25(2). https://doi.org/10.1007/BF00226812

Clough, R. W., & Penzien, J. (2003). Dynamics of structures. Berkeley, USA.

França, F. J. N., Seale, R. D., Ross, R. J., Shmulsky, R., & França, T. S. F. A. (2018). Using transverse vibration nondestructive testing techniques to estimate stiffness and strength of southern pine lumber (p. 8). Department of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory.

He, J., & Fu, Z. F. (2001). Modal analysis. Butterworth-Heinemann.

McConnell, K. G., & Varoto, P. S. (2008). Vibration testing: theory and practice. John Wiley & Sons.

Medeiros Neto, P. N., Paes, J. B., & Segundinho, P. G. de A. (2016). Determinações dos módulos de elasticidade e ruptura de madeiras por técnicas não destrutivas e destrutiva. Scientia Forestalis, 44(111), 683-690. https://doi.org/10.18671/scifor.v44n111.14

Segundinho, P. G. de A., Cossolino, L. C., Pereira, A. H. A., & Calil Junior, C. (2012). Aplicação do método de ensaio das frequências naturais de vibração para obtenção do módulo de elasticidade de peças estruturais de madeira. Revista Árvore, 36(6), 1155-1162. https://doi.org/10.1590/S0100-67622012000600016

Segundinho, P. G. de A., Zangiácomo, A. L., Carreira, M. R., Dias, A. A., & Lahr, F. A. R. (2013). Avaliação de vigas de madeira laminada colada de cedrinho (Erisma uncinatum Warm.). Cerne, 19(3), 441-449. https://doi.org/10.1590/S0104-77602013000300011

Souza, A. M., Nascimento, M. F., Almeida, D. H., Lopes Silva, D. A., Almeida, T. H., Christoforo, A. L., & Lahr, F. A. R. (2018). Wood-based composite made of wood waste and epoxy based ink-waste as adhesive: A cleaner production alternative. Journal of Cleaner Production, 193, 549-562. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.05.087

Teixeira, D. E. (2016). Evaluation of maximum strength and modulus of elasticity of Douglas-Fir lumber in axial to grain tension by two nondestructive techniques. Ciência Da Madeira, 7(1), 1-6. https://doi.org/10.12953/2177-6830/rcm.v7n1p1-6

Timoshenko, S. (2007). Vibration problems in engineering. John Wiley & Sons.

Unterwieser, H., & Schickhofer, G. (2011). Influence of moisture content of wood on sound velocity and dynamic MOE of natural frequency- and ultrasonic runtime measurement. European Journal of Wood and Wood Products, 69(2), 171-181. https://doi.org/10.1007/s00107-010-0417-y

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Publicado

21/08/2022

Como Citar

CARREIRA, M. R. .; SEGUNDINHO, P. G. de A. .; GONÇALVES, F. G.; PAES, J. B. .; DIAS, A. A. .; MEDEIROS NETO, P. N. de .; MASTELA, L. da C. .; LOPEZ, Y. M. . Influência do teor de umidade no módulo de elasticidade dinâmico. Research, Society and Development, [S. l.], v. 11, n. 11, p. e232111133687, 2022. DOI: 10.33448/rsd-v11i11.33687. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/33687. Acesso em: 26 nov. 2024.

Edição

v. 11 n. 11

Seção

Engenharias

Licença

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