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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.11.2019.tde-20191218-141047
Document
Author
Full name
Jadir de Souza Rocha
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 1994
Supervisor
Title in Portuguese
A segurança de estruturas de madeira determinada a partir da variabilidade da densidade básica e de propriedades mecânicas de madeiras amazônicas
Keywords in Portuguese
AMAZÔNIA
DENSIDADE DA MADEIRA
ESTRUTURAS DE MADEIRA
PROPRIEDADES MECÂNICAS DA MADEIRA
SEGURANÇA
Abstract in Portuguese
Para o desenvolvimento deste trabalho foram utilizados os dados individuais de densidade básica, de retrações e de cinco propriedades mecânicas nas condições verde e seca à 12% de umidade, obtidos de 150 espécies arbóreas, originárias das regiões do Estado do Amapá, Balbina no Estado do Amazonas, Curuá-Una e Tapajós no Pará. Quantificaram-se as variabilidades das propriedades das espécies em cada uma destas regiões e também na floresta amazônica como um todo. Avaliaram-se as relações entre retrações e densidade básica e entre propriedades mecânicas e densidade básica. Formaram-se grupos de espécies a partir dos intervalos de classes adotados para a densidade básica. Foram ajustadas as frequências de densidades probabilística e acumulada da distribuição Weibull para cada grupo para os dados de densidade básica e do módulo de ruptura à flexão estática, sendo que neste último caso, as curvas foram estimadas sobre os próprios dados do módulo de ruptura observados e também sobre os dados do módulo de ruptura estimados a partir da própria densidade básica. Estas curvas de frequência obtidas, foram então, utilizadas na elaboração de um critério prático de medição da segurança das estruturas. Os resultados obtidos revelam que: - As variabilidades das propriedades estudadas tem a mesma ordem de grandeza em todas as regiões e mesmo na floresta amazônica como um todo. - As correlações entre retrações e densidade básica evidenciam que as primeiras não são diretamente proporcionais à segunda, enquanto que, entre propriedades mecânicas e densidade básica, os níveis de correlações são considerados satisfatórios; - A formação de grupos de espécies por classes de densidade básica, possibilita maior e melhor aproveitamento volumétrico das madeiras amazônicas por unidade de área; - A teoria desenvolvida possibilita quantificar a segurança das estruturas de madeira, tanto com os valores do módulo de ruptura à flexão estática como através de densidade básica; - Os resultados alcançados com a aplicação da distribuição Weibull, permitem assegurar que a simples determinação da densidade básica é suficiente para estimar as propriedades de resistência em amostras pequenas, livres de defeitos, para usá-las nos cálculos das estruturas de madeira; - Os níveis de segurança adotados pela norma brasileira nas estruturas de madeira são, do ponto de vista material, exageradamente elevados. Esta constatação implica na necessidade de reavaliação dos níveis de segurança das estruturas de madeira
Title in English
The security of timber structures determined from the variability of basic density and from the mechanical properties of amazonian timbers
Abstract in English
To develop this research, individual data on basic density, skrinkage, and five mechanical properties, were used upon wet and dry conditions this at 12% of humidity. The data were obtained from 150 wood tree species collected from three regions: State of Amapá, State of Amazonas (Balbina), and State of Pará (Curuá-Una and Tapajós). The species properties variability was determined for each region as well as for the whole of the Amazonian rain forest. The relationship between shrinkage and basic density, and between mechanical properties and basic density were evaluated. Groups of species were organized based on basic density using class intervals with the related property. The probalisty density function and the correlative distribution function from the Weibull distribution were adjusted for each group of basic density on modulus of rupture at static bending. From this group the curves were estimated from the data of modulus of rupture observed, and also from modulus of rupture at static bending data estimated from the basic density. Finally, the security of timber structures was investigated. The results showed that: - The variability of the studied properties for each region and for the amazonian rain forest, seemed entirely uniform. - The relationship between shrinkage and basic density makes clear that the first one isn't directly related with the second one. Meanwhile, between mechanical properties and basic density, the correlations are much higher. - The classification of the species by class intervals of basic density, would allow for a better utilization of the Amazonian timbers per unity of area. - The results obtained with the Weibull distribution, showed that: the determination of the basic density in small samples without defects is sufficient to estimate mechanical properties, for current use in timber structures calculus. - The theory developed on this work let us to evaluate the security of wood structures, using data related to modulus of rupture at static bending, or basic density. - Levels of security adopted by the Brazilian standard for wood structure are extremely high
 
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RochaJadirSouza.pdf (5.08 Mbytes)
Publishing Date
2019-12-19
 
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