RESUMO Os painéis de madeira laminada cruzada (CLT) são formados por lâminas de madeira com grandes dimensões arranjadas ortogonalmente e unidas com adesivo estrutural sob alta pressão. O sistema de laminação cruzada possibilita ao CLT trabalhar como um elemento estrutural rígido e autoportante. Além disso, são isolantes térmicos e acústicos e apresentam bom comportamento para situações de incêndio. São utilizados como elementos estruturais e de fechamento em edificações de vários pavimentos em construções pré-fabricadas e este sistema construtivo pode ser considerado mais sustentável, que gera menos impactos ao meio ambiente, frente às soluções tradicionais brasileiras. A madeira é um recurso natural renovável e quando utilizada na construção, cumpre um papel importante para o meio ambiente: armazenar o CO2 e utilizar baixa energia para sua manufatura e aplicação quando comparada aos materiais convencionais empregados na construção como o aço, o concreto e o alumínio. Para o dimensionamento dessas estruturas ainda não existe uma abordagem de cálculo universalmente aceita pelos projetistas e fabricantes de CLT. Neste trabalho, são dimensionados os painéis de CLT do tipo lajes de piso ou cobertura sujeitos à flexão a partir dos principais métodos de dimensionamento. Os resultados obtidos foram comparados e constatou-se que o método de maior precisão foi o que considerou a rigidez estrutural de todas as lâminas. A maior precisão no projeto e dimensionamento dos painéis de CLT contribui para uma engenharia sustentável, na medida em que otimiza o uso do material na estrutura.

ABSTRACT Cross laminated timber panels (CLT) are formed by large-sized orthogonally arranged wood layers bonded with structural adhesive under high pressure. The cross-lamination system provides to the CLT to work as a rigid and self-supporting structural element. In addition, they are thermal and acoustic insulation and have a good resistance in fire situations. They are used as structural and closing elements in multi-floor constructions and this constructive system can be considered more sustainable, which generates less impact to the environment, compared to traditional Brazilian solutions. Wood is a renewable natural resource and when used in construction it plays an important role for the environment: storing CO2 and using low energy for its manufacture and application when compared to conventional materials used in construction such as steel, concrete and aluminum. In these structures design there is still no universally accepted analytic approach by CLT designers and manufacturers. In this work, the CLT panels used as floor or roof slabs subject to bending are dimensioned the most important methods used. The results were compared and it was concluded that the more accurate methods consider the rigidity and structural resistance of all layers. Greater precision in the designing of the CLT panels contributes to sustainable engineering as it optimizes the use of the material in the structure.

RESUMO As fôrmas de madeira são os elementos responsáveis em dar a forma que se deseja ao concreto fresco e proporcionar proteção contra impactos e variações de temperatura no seu processo de cura. As chapas de madeira compensada são os elementos mais utilizados na construção civil nesse processo. O reuso das chapas é comum durante a obra, não ultrapassando 10 vezes. No entanto, o material poderá ter variação nas propriedades mecânicas. O primeiro objetivo deste trabalho foi determinar experimentalmente a variação do módulo de elasticidade em função da quantidade de reuso do compensado de madeira. O ensaio utilizado foi de flexão a três pontos, com o qual foi determinado o módulo de elasticidade. Durante uma obra, o envio de amostragens para análises laboratoriais requer tempo, entretanto a empresa construtora não pode esperar esse tempo para dar continuidade à execução da construção. Se as características do compensado pudessem ser conhecidas na obra, de forma rápida e prática, o serviço poderia ser feito com segurança e rapidez. O segundo objetivo foi apresentar uma técnica não destrutiva que se encaixa neste contexto a qual é a excitação por impulso. O delineamento experimental foi de três tratamentos e sete repetições por tratamento. As amostras utilizadas no ensaio de excitação por impulso e as do ensaio destrutivos foram as mesmas. Os resultados indicam que a umidade sofre pouca influência na reutilização das formas, já a densidade tem bastante variação devido à perda de material durante a reutilização. O módulo de elasticidade tem uma diminuição de 48% após a quinta reutilização. O ensaio não destrutivo utilizando excitação por impulso mostra-se adequado para estimar o módulo de elasticidade das formas de concreto.

ABSTRACT The wood forms are the responsible elements in giving the desired shape to the fresh concrete and to provide protection against impacts and temperature variations in its curing process. Plywood sheets are the elements most used in building for this process. The reuse of the plates is common during the work - not exceeding 10 times. However, the material may have variation in its mechanical properties. The primary goal of this work was to experimentally determine the modulus of elasticity as a function of the amount of reuse of the plywood. The test used was a three-point bending, in which the modulus of elasticity was determined. During a work, the sending of samples for laboratory analysis requires time. Nevertheless, the construction company cannot wait such time to continue the execution of the construction. If the characteristics of the plywood could be determined quickly and practically, the service could have been done safely and quickly. The second goal was to present a non-destructive technique which fits this context, that is, the impulse excitation. The experimental design took three treatments and seven replicates per each treatment. The same samples for the impulse excitation test and the destructive trials were used. The results show that the moisture has little influence on the reuse of the forms, since the density has enough variation due to the loss of material during reuse. The modulus of elasticity has a decrease of 48% after the fifth reuse. The non-destructive test using impulse excitation is suitable for estimating the modulus of elasticity of concrete forms.

RESUMO Os objetivos deste trabalho são determinar a pressão de colagem e a influência da superfície na eficiência da ligação colada de bambu-bambu. A pressão de colagem foi definida em 7 tratamentos de zero, 2,5, 3,75 5, 6,25 7,50 e 8,75MPa. Para isso foram confeccionados corpos de prova composto de laminas de bambu, Philostachys pubens, com adesivo bi componente resorcinol formoldeído. As características mecânicas de maior influência na ligação adesiva bambu-bambu são a resistência ao cisalhamento e o módulo de deslizamento ou coeficiente de deslizamento. Estas características são influenciadas pela pressão e pela superfície de colagem. Para análise da influência da superfície de colagem foram confeccionados corpos de prova com três tratamentos casca-miolo, casca-casca e miolo-miolo. A resistência ao cisalhamento da ligação bambu-bambu apresentou melhor comportamento com a pressão de 2,5MPa. A combinação de superfície de colagem não influencia na resistência da ligação; assim é possível utilizar qualquer combinação.

ABSTRACT The objective of this work is to determine the bonding pressure and the influence of the surface on the efficiency of the bamboo-bamboo bonding. The sizing pressure was defined as 7 treatments of zero, 2.5, 3.75, 5, 6.25, 7.50 and 8.75MPa. For this, test specimens composed of bamboo slides, Philostachys pubens, with bicomponent resorcinol formoldehyde adhesive were made. The mechanical characteristics of greatest influence on adhesive bonding are shear strength and slip modulus. These characteristics are influenced by the pressure and the bonding surface. In the determination of the influence of the bonding surface, specimens were prepared with three treatments: shell-core, shell-shell and core-core. The shear strength of the bamboo-bamboo bond showed better behavior at 2.5MPa pressure. The combination of sizing surface does not influence the bond strength; so any combination can be used.

RESUMO Os objetivos deste trabalho são determinar, a partir de ensaios não destrutivos, o módulo de elasticidade em função da inclinação das fibras da madeira através de um tomógrafo acústico, comparar e discutir a aplicação de seis critérios de falha adaptados para ensaios não destrutivos e modificar as equações para determinar os critérios de falha mais adequados para o ensaio não destrutivo proposto. Para isto foram ensaiados 6 corpos de prova de 150x15x4 cm de 6 espécies de madeira. Utilizou-se um tomógrafo acústico com oito transdutores. Estes sensores são fixados e excitados mecanicamente com um martelo. Cada vez que um sensor é excitado os outros captam o tempo que a onda mecânica tardou em chegar, logo é determinada a velocidade e calculado o módulo de elasticidade. A inclinação das fibras é determinada a partir dos ângulos formados por cada transdutor em relação a direção destas. Os resultados experimentais foram comparados com seis teorias de critérios de ruptura mecânica. Conclui-se que é possível utilizar o tomógrafo acústico para determinar o módulo de elasticidade inclinado ás fibras, com apenas um ensaio experimental. Todos os seis modelos matemáticos avaliados não apresentam significância estatística em seu formato original. Com as modificações feitas nos modelos os que apresentaram significância foram apenas os modelos: hiperbólica, Karlsen e Hankinson, portanto eles são os mais indicados para estimar os valores do módulo de elasticidade dinâmico em função da inclinação das fibras.

ABSTRACT The objectives of this work are to determine, from non-destructive tests, the modulus of elasticity as a function of the inclination of the wood fibers through an acoustic tomograph, to compare and discuss the application of six fault criteria adapted for non destructive tests and to modify the formulas for to determine the most suitable failure criteria for the proposed non-destructive test. To determine the most suitable failure criteria for the proposed non-destructive test. For this, 6 specimens of 150x15x4 cm of 6 species of wood were tested. An acoustic tomograph with eight transducers was used. These sensors are fixed and mechanically excited with a hammer. Each time a sensor is excited the others capture the time the mechanical wave took to arrive, then the speed is determined and the modulus of elasticity is calculated. The inclination of the fibers is determined from the angles formed by each transducer in relation to the direction thereof. The experimental results were compared with six theories of mechanical rupture criteria. It is concluded that it is possible to use the acoustic tomograph to determine the modulus of elasticity inclined to the fibers, with only one experimental test. All six mathematical models evaluated do not present statistical significance in their original format. With the modifications made in the models those that presented significance were only the models: hyperbolic, Karlsen and Hankinson, therefore they are the most indicated to estimate the values of the modulus of elasticity as a function of the inclination of the fibers.

RESUMO O objetivo deste trabalho é determinar as características mecânicas: módulo de elasticidade, resistência à compressão, resistência à tração paralelo à grã e resistência ao cisalhamento, de 29 espécies de madeiras brasileiras por meio de ensaios não destrutivos. Foram usados 29 corpos de prova de 29 espécies de madeiras. Os corpos de prova foram preparados cuidadosamente de maneira que estejam isentos de defeitos. O aparelho utilizado foi o Sonelastic. Ele serve para realizar ensaios não destrutivo utilizando ondas acústicas provocadas por impacto. Por meio de um software, que analisa a onda acústica, é determinado o modulo de elasticidade dinâmico e o modulo de deformação transversal dinâmico. Utilizando os valores das características mecânicas, das 29 espécies de madeiras, fornecidas pela norma NBR 7190 e pelo IPT, foi realizado uma análise de regressão entre as características mecânicas e o módulo de elasticidade dinâmico. Conclui-se que o uso da técnica de excitação por impulso, para estimativa do módulo de elasticidade, apresenta uma alta correlação entre as variáveis estudadas (R2 = 97,54%). O módulo de elasticidade dinâmico é em média 5,81% maior do que o módulo de elasticidade estático. Para estimativa da resistência à compressão é uma alternativa promissora. O nível de significância é bom, com coeficiente de determinação de R2 = 74,53%. Já a estimativa da resistência à tração e ao cisalhamento poderiam levar a valores não muito confiáveis.

ABSTRACT The objective of this paper is to determine the mechanical characteristics: modulus of elasticity, compressive strength, tensile strength parallel to fibers and shear strength, of 29 Brazilian wood species through nondestructive tests. Twenty-nine specimens of 29 species of wood were used. The specimens have been prepared carefully so they are free from defects. The device used was the Sonelastic. It serves to perform non-destructive tests using acoustic waves caused by an impact. By means of software, which analyzes the acoustic wave, the dynamic modulus of elasticity and the dynamic transverse deformation modulus are determined. Using the values of the mechanical characteristics, of the 29 species of wood, provided by NBR 7190 and IPT, a regression analysis was performed between the mechanical characteristics and the dynamic modulus of elasticity. It is concluded that the use of the impulse excitation technique, to estimate the modulus of elasticity, presents a high correlation between the studied variables (R2 = 97.54%). The dynamic modulus of elasticity is on average 5.81% higher than the static modulus of elasticity. To estimate the compressive strength is a promising alternative. The level of significance is good with coefficient of determination of R2 = 74.53%. On the other hand, the estimation of tensile strength and shear strength may lead to not very reliable values.

RESUMO O trabalho trata da influência da temperatura, em um intervalo de 20ºC a 24ºC, nas propriedades físicas da madeira: umidade e massa específica e mecânicas: resistência e módulo de elasticidade à compressão paralela às fibras. O programa experimental foi realizado com 78 corpos de prova, de híbridos de Eucalyptus grandis com Eucalyptus urophylla, com massa específica aparente média de 671 kg/m3 e teor de umidade de 11,14%. Foram seguidos os procedimentos dos ensaios prescritos pela NBR 7190. Os resultados mostram uma diminuição linear do teor de umidade com o aumento da temperatura até 160°C. Destacam-se duas retas, a primeira de 20°C até 65°C com pequeno decréscimo do teor de umidade, chegando a 4% e a segunda de 65°C até 160°C com perda mais acentuada chegando a 0% de teor de umidade. Acima de 160°C, não apresentando mais umidade, a madeira perde apenas material orgânico, chegando a 20% de perda de massa quando atinge uma temperatura de 240°C. A massa específica praticamente permanece constante até a temperatura de 100ºC. A partir da temperatura de 100ºC até 240ºC a massa específica decresce linearmente chegando a 20%. A resistência à compressão paralela às fibras aumenta linearmente com a temperatura, chegando a 19% na temperatura de 100°C e, após esta temperatura, o comportamento se inverte com decréscimo linear até a temperatura de 180ºC. A partir de 180ºC, a queda de resistência é acentuada, chegando, na temperatura de 240ºC, a 32% menor do que a resistência na temperatura de 20ºC. O módulo de elasticidade diminui, apenas aumenta a temperatura. Até 120ºC existe uma diminuição linear não muito acentuada, em torno de 8%. Já de 120ºC até 200ºC a diminuição também é linear, porém, bastante acentuada chegando a 38%.

ABSTRACT This paper deals with the influence of temperature in a range from 20 °C to 240 °C, in the physical properties of wood: humidity and specific and mechanical masses: strength and modulus of elasticity for the parallel compression to the fibers. The experimental program was performed with 78 specimens of hybrids of Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla with mean apparent specific gravity of 671 kg/m3 and moisture content of 11.14%. The test procedures prescribed by NBR 7190 were followed. The results show a linear decrease in moisture content with increasing temperature up to 160°C. Two straight lines are noteworthy, the first one from 20°C to 65°C with slight decrease in moisture content, reaching 4% and the second one from 65°C to 160°C with the sharpest loss reaching 0% content of moisture. Above 160°C, the moisture content is zero, so that the wood loses only organic material, coming to lose 20% by weight when it reaches a temperature of 240°C. The specific mass remains practically constant until the temperature of 100°C. Temperature between 100°C to 240°C, the specific mass decreases linearly reaching 20 per cent. The strength to compression parallel to the fibers increases linearly with the temperature, reaching 19% at 100°C. Above this temperature, the behavior is inverse, with linear decrease until the temperature of 180°C. From 180°C the compression strength decreases reaching the temperature of 240°C at 32% lower than the resistance at the temperature of 20ºC. As the modulus of elasticity decreases, it only increases the temperature. Up to the temperature of 120°C, it has a very slight linear decrease of around 8 per cent. However, between 120°C and 200°C the decrease is also linear, but more accentuated, reaching 38 per cent.

RESUMO As tensões de cisalhamento em função da inclinação das fibras da madeira foram determinadas por meio de ensaios experimentais. Os corpos de prova foram obtidos de 12 vigas de madeira Eucalyptus saligna, seguindo as prescrições da NBR 7190 (1979). Os mesmos foram confeccionados com inclinação variável das fibras (0o, 15º, 30º, 45º, 60º, 75º, 90º). Através de análise estatística foi possível estimar os parâmetros de variabilidade das tensões de cisalhamento em função da inclinação das fibras da madeira. Essas tensões foram corrigidas para a umidade padrão de 12%. Foi possível definir as equações empíricas que definem melhor este fenômeno, por meio de uma análise estatística robusta do conjunto de dados. Das equações propostas na literatura por Hankinson, Karlsen, DIN 1052 e Keylwerth, a formulação prescrita pela DIN 1052 (2007), com as devidas modificações, apresenta melhor adequação aos resultados experimentais.

ABSTRACT The shear stress as a function of the inclination of the wood fibers were determined through experimental tests. The test specimens were obtained from a sample of wood beams 12 Eucalyptus saligna, following the requirements of NBR 7190. They were made with variable slope fiber (0 º, 15 º, 30 º, 45 º, 60 º, 75 º, 90 º). Through statistical analysis it was possible to estimate the parameters of variability of shear stress with the slope of the wood fibers. The shear stresses were corrected to standard moisture of 12%. With robust statistical analysis of the data set, it was possible to define the empirical equations that best define this phenomenon. Equations proposed in the literature by Hankinson, Karlsen, DIN 1052 and Keylwerth, the formulation prescribed by DIN 1052, with necessary modifications, has a better fit to the experimental results.