Francisco Antonio Rocco Lahr

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• PhD
• Professor at University of São Paulo

A madeira de Maçaranduba pertence ao grupo de espécies do gênero Manilkara sp. que produzem madeiras com densidade alta, duras ao corte, de coloração-avermelhada, com ocorrência em estados do norte, nordeste, centro-oeste e sul do Brasil. O presente artigo tem como objetivo avaliar a hipótese de homogeneidade de lotes de madeira conforme previsto n...

A madeira é um material natural e de fonte renovável amplamente empregado na construção civil, devido a sua excelente relação entre resistência mecânica e densidade. No Brasil, o dimensionamento estrutural é realizado com base na norma ABNT NBR 7190-1 (2022). Devido à recente atualização da versão, especialmente na ABNT NBR 7190-3 (2022), não há in...

The present study aimed to evaluate the reliability of the method described by Silva (2007) for estimating water flow permeability in plantation-grown wood, applying this method to tropical species potentially suitable for use in the production of glued laminated timber (glulam) structural elements. Compatibility with this method could reduce the d...

Simulations of wooden structures and mixed wooden and concrete structures in fire situations are complex to develop due to the lack of a specific constitutive model that directly correlates the temperature and strength of wood. This limitation has been overcome with the use of CDP (Concrete Damaged Plasticity). Although the CDP parameters used for...

A utilização da madeira como material estrutural em construções no Brasil tem um histórico de subutilização. A norma responsável pelo dimensionamento de estruturas de madeira no país, a ABNT NBR 7190, permaneceu desatualizada por mais de 25 anos, sem acompanhar os avanços em pesquisas e tecnologias. A publicação da nova versão, a ABNT NBR 7190-1:20...

A madeira, utilizada como elemento construtivo desde os primórdios, é frequentemente encontrada em construções históricas devido à sua facilidade de manuseio e ampla disponibilidade. No entanto, sua natureza biodegradável torna-a vulnerável à degradação por organismos xilófagos e componentes abióticos, destacando a importância de monitorar suas pro...

As fundações constituem um dos elementos estruturais mais importantes dos edifícios. Para o seu dimensionamento, faz-se necessário um amplo conhecimento das ações provenientes da estrutura e das características do solo de apoio. Nas situações em que a fundação apresenta manifestações patológicas, ou ocorreu um acréscimo de área na edificação, ou at...

The introduction of steel into Brazilian civil construction in the late 19th and early 20th centuries marked a turning point, with domestic production gaining prominence following the establishment of the National Steel Company (Companhia Siderúrgica Nacional) in 1946. Steel’s high strength and ductility have made it indispensable for large-scale p...

A madeira é o material de construção mais antigo do mundo e pode ser utilizada em diversos elementos estruturais. O dimensionamento de tais elementos é feito, em geral, por meio de cálculos extensos e complexos. Em razão disso, softwares de dimensionamento de estruturas de madeira que auxiliam e facilitam esses cálculos vêm crescendo com o passar d...

Modelos normativos de carbonização da madeira: uma comparação entre o Eurocode 5 e a AS/NZS 1720.4 Normative models for wood charring: a comparison between eurocode 5 and AS/NZS 1720.4 Modelos normativos de carbonización de la madera: una comparación entre el Eurocódigo 5 y AS/NZS 1720.4

Este estudo investiga o uso de resíduos de madeiras de espécies amazônicas na produção de painéis aglomerados, avaliando as propriedades físicas em função da resistência ao intemperismo natural. Os resíduos foram coletados em empresa moveleira na cidade de Altamira – PA, sendo um mix de três espécies, representando a realidade local. Após, estes fo...

Eucalyptus-based glued laminated timber (glulam) was produced to determine the feasibility of a non-destructive method (drilling resistance) to predict the properties of structural elements and add value to lower-quality hardwood species. Glulam was manufactured with formaldehyde (Resorcinol), reference condition, and bio-based (Castor oil-based) a...

Tensile perpendicular to grain is an important mechanical property in the design of joints in timber structures. However, according to the standards, this strength can be determined using at least two different methods: uniaxial tensile and three-point static bending. In this context, the present paper aims to investigate the influence of these tes...

The Brazilian code ABNT NBR 7190-1 (2022) presents different strength classes for hardwood and displays representative values for apparent density, compressive strength parallel to the grain and modulus of elasticity in parallel direction of fibers to help designers for an appropriate timber structure design. This research evaluated to check if the...

Wood, due to its complex anatomy, requires meticulous characterization that imposes several tests to be carried out to evaluate its properties. Normative codes adopt different specimens to this aim. Geometric specificities proposed by NBR 7190-3:2022 and ASTM D143-22 to specimens used for estimating wood strength in tensile perpendicular to grain (...

O setor de pré-moldados apresenta um elevado potencial de mercado em países em desenvolvimento, neste cenário, pesquisas visando maximizar propriedades do concreto pré-moldado tais como durabilidade, resistências e redução de custos de produção, se apresentam como propostas inovadoras e inteligentes. Os estudos sobre materiais para confecção do con...

Particleboards find extensive application in both civil construction and the furniture industry. Nevertheless, concerns about the interaction of panels with humidity require the exploration of alternative sources to develop a product that meets the requirements for use. This work aims to produce single-layer particleboards with coconut fiber (Cocos...

Nos últimos anos, a madeira tem se tornado um dos três materiais mais utilizados na construção civil, juntamente com o concreto armado e o aço, para obras de grandes estruturas. Todavia, para o correto dimensionamento das estruturas em madeira, e para garantir o uso racional das espécies nativas, é necessário o conhecimento a respeito das proprieda...

Carbon fiber-reinforced polymer (CFRP) sheets have been used to reinforce cross-laminated timber (CLT)–concrete systems in recent years. The existing studies have indicated that the use of CFRP rebars as shear connectors in CLT–concrete panels can improve the structural performance of these elements. However, the application and understanding of CF...

Numerosas especies maderables requieren una caracterización detallada para comprender su potencial estructural. La madera maciza de gomero manchado se encuentra entre tales especies en las que también se requiere conocer sus propiedades para la construcción. En el presente estudio se buscó examinar 16 propiedades físico-mecánicas de la madera del g...

Este estudo apresenta uma Revisão Sistemática da Literatura (RSL) sobre a aplicação de métodos de otimização em estruturas de madeira, com o objetivo de identificar as principais metodologias utilizadas, os sistemas estruturais mais estudados e os resultados alcançados. A análise dos dados revelou um crescente interesse na otimização de estruturas...

A NBR 7190-3 (ABNT, 2022) apresenta diferentes métodos para determinar o módulo de elasticidade da madeira, permitindo a adoção de equivalência entre o módulo de elasticidade na compressão (Ec0) e na tração (Et0). Por outro lado, não apresenta uma forma de estimar o módulo de elasticidade na flexão (EM0), e tais estimativas não consideram a variaçã...

The diversity of applications of wood in civil construction is remarkable, covering various structural systems. Such utilization is motivated by the growing concern for sustainability and the progressive industrialization of construction processes, coupled with its reduced carbon footprint compared to conventional materials such as concrete and ste...

Particleboards have gained attention in the global market. Understanding their physical–mechanical behavior in the current technological context is essential due to adhesive polymerization, which depends on variables such as pressing time and temperature. Today, the use of nanoparticles has become a plausible option for improving the properties of...

Throughout history, wood has played a crucial role in all phases of building construction. Despite existing prejudices in Brazil regarding its use in structural systems, primarily due to the lack of dissemination of technical information, wood is gradually gaining more space in the market as a viable and environmentally sustainable alternative. Wit...

Devido grande produção de resíduos na região amazônica faz se necessário à realização de pesquisas para agregar valor com o desenvolvimento de novos produtos. Assim, o foco deste trabalho é a identificação anatômica da espécie em estudo com posterior definição do processo produtivo para utilização de resíduos lignocelulósicos da região amazônica na...

Módulo de elasticidade da madeira em função do comprimento do corpo de prova do ensaio de compressão paralela às fibras Elasticity modulus of the wood as a function of the length of the test body of the fiber-parallel compression test Módulo de elasticidad de la madera en función de la longitud del cuerpo de ensayo del ensayo de compresión paralela...

The use of wooden structures is widespread in countries located in the Northern Hemisphere. The wide use of wood is justified by its high strength and weight ratio, low energy consumption and reliability in structural applications. In Brazil, despite the extensive number of species in the territory, its use is restricted to lattice roof structures....

For the elaboration of projects on timber structures, the Brazilian standard (ABNT, in Portuguese Associação Brasileira de Normas Técnicas) 7190 (ABNT 1997) ensures the correct application of physical-mechanical properties according to strength classes of lignocellulosic materials. This procedure eliminates the need for botanical identification of...

El diseño de sistema de cubiertas de trecho de madera se aplica generalmente en construcciones de varios tipos, el sistema estructural adoptado es la cercha. La cercha es ampliamente utilizada debido a su versatilidad de dimensionamiento y facilidad de ejecución, con numerosos tipos de cercha. Por lo tanto, es necesario comprender y evaluar el comp...

Para dimensionamento de peças estruturais de madeira, a resistência (fc,0) e o módulo de elasticidade (Ec,0) estão entre os principais parâmetros utilizados. Os valores dessas propriedades são obtidos por meio de ensaios de caracterização, que devem ser representativos para garantir a segurança e/ou evitar o superdimensionamento dos elementos estru...

Estruturas mistas madeira-concreto (MMC) ligadas por parafusos se destacam pelo seu comportamento dúctil. Porém, não foram encontrados modelos numéricos 3D de previsão do comportamento mecânico desse compósito. Assim, essa pesquisa explorou maneiras viáveis para a simulação de vigas MMC. As variáveis investigadas foram a consideração da inclinação...

A crescente utilização da madeira na construção, devido às suas qualidades estruturais, estéticas e sustentáveis, destaca a importância de compreender suas propriedades elásticas para um dimensionamento preciso dos elementos estruturais. No entanto, a determinação desses parâmetros pode ser desafiadora devido à grande variabilidade das característi...

O uso de estruturas de madeira é amplamente difundido em países localizados no Hemisfério Norte. A grande utilização da madeira é justificada por apresentar alta relação resistência e peso, baixo consumo de energia e confiabilidade em aplicações estruturais. No Brasil, apesar da extensa quantidade de espécies no território o uso se restringe em est...

A existência humana depende especialmente da exploração dos recursos disponíveis no planeta. Com o aumento da população mundial, torna-se necessária a utilização de materiais renováveis, com baixa emissão de poluentes, duráveis e que demandem o mínimo de energia para sua produção. Nesse contexto, a madeira é apresentada como uma solução muito adequ...

Este estudo apresenta uma Revisão Sistemática da Literatura (RSL) sobre a aplicação de métodos de otimização em estruturas de madeira, com o objetivo de identificar as principais metodologias utilizadas, os sistemas estruturais mais estudados e os resultados alcançados. A análise dos dados revelou um crescente interesse na otimização de estruturas...

Brazil possesses an extensive forested territory conducive to the prevalence of numerous tree species, including Dinizia excelsa, commonly known as Angelim-Vermelho. The utilization of a wood species in a structural system necessitates a comprehensive analysis of its physical-mechanical properties. In this context, a crucial variable for study is t...

Wood has several properties that make it attractive when compared to other materials, however, for its use, it is necessary to know the values of resistance and stiffness. In this sense, the use of non-destructive techniques adds to the process. Among the non-destructive techniques of mechanical evaluation, we highlight those that use the natural f...

Nesta pesquisa foi estudado, em abordagem laboratorial, o desempenho de telhas confeccionadas a partir de painéis de partículas homogêneas (PPH), de rejeitos de serraria da madeira de Pinus. Considerando a viabilidade técnica do painel aplicado como revestimento, busca- se analisar o comportamento e eficiência deste painel como telha, a fim de reap...

A madeira destaca-se em relação à grande parte dos materiais, quando utilizada em estruturas projetadas adequadamente, adotando-se as devidas manutenções conforme seu ambiente de exposição. Estes ambientes podem apresentar condições agressivas, prejudicando o desempenho desse material. Quando a madeira é exposta ao ar livre acima do solo, uma combi...

No cenário global, priorizando a sustentabilidade, a madeira associada ao setor da construção se torna uma excelente alternativa. No Brasil, a normativa que rege projetos de estruturas de madeira é a NBR 7190 (ABNT, 2022), que estabelece premissas e métodos de cálculo para o dimensionamento estrutural bem como os métodos de ensaio para obtenção de...

O conhecimento sobre as propriedades tecnológicas da madeira permite o melhor aproveitamento do material. O objetivo desse estudo foi realizar a caracterização física, química e mecânica da madeira de eucalipto do clone Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis para a aplicação em elementos colados. Para isso, utilizaram-se peças serradas que, inic...

Due to its excellent resistance to traction and compression, wood is regularly used in furniture, window frames and in structures and sealing of homes and buildings. Due to the anisotropy and complexity of the material, its properties vary depending on its intrinsic anatomical characteristics and external factors, such as species, moisture content,...

As a biodegradable material, wood is subject to deterioration if proper conservation techniques are not observed. Thus, several buildings, especially those of historical heritage, present pathological manifestations that can cause accidents. The interventions in these constructions must be planned to maintain the original elements and the aesthetic...

Codes of practices and standards for products and activities are available regulations for global sectors, although they are dedicated to national scopes such as civil construction in Brazil. These regulations align with industry compliance as they establish mandatory or voluntary issues. Brazilian developers must properly regard construction regul...

This study aimed to compare the mechanical performance of two truss typologies, the modified Fan and Howe trusses, using five different wood species: Cambará-rosa, Cupiúba, Angelim-pedra, Garapa, and Jatobá. The spans considered were 6, 9, 12, and 15 m, and the optimization algorithm used was a swarm intelligence algorithm to minimize the structure...

To avoid the intrinsic difficulties regarding the characterization of wood (i.e., different applications in different directions), various normative documents present the relationships between properties; the Brazilian standard is of particular interest in this regard, because Brazil has a huge diversity of tree species from tropical forests, usual...

To simplify the characterization of wood species, the Brazilian standard document ABNT NBR 7190-1 (2022) establishes the determination of mechanical properties employing the characteristic strength in the compression parallel to grain (fc0,k). This mechanical property is estimated using the linear relation given by the following expression fv0,k =...

O ensaio de flexão estática em três pontos, de acordo com a norma ABNT NBR 7190-3:2022, permite a determinação de duas propriedades da madeira: o módulo de elasticidade e valor convencional de resistência. De acordo com esta norma, a determinação do módulo de elasticidade deve ser por meio de ciclos de carregamentos que ocorrem entre 10 e 50% da ca...

Os produtos resultantes do desenvolvimento tecnológico da madeira incorporam cada vez mais controle e precisão nos processos construtivos. Os painéis de CLT são uma alternativa bastante versátil, aplicável como um elemento estrutural rígido e autoportante. A modelagem numérica somada aos estudos experimentais, apresenta-se como uma ferramenta capaz...

Glued laminated wood is a mechanically processed wood product that requires strict quality control. Non-destructive evaluation can be employed on an industrial scale to improve the quality control process, allowing greater uniformity of raw materials and their by-products. The quality in the manufacture and the structural performance of elements in...

This study aimed to determine the longitudinal-radial (LR) and longitudinal-tangential (LT) shear strength properties (fvLR, and fvLT) for three wood species (Hymenolobium petraeum, Erisma uncinatum and Couratari sp) as a way to correlate the strength between planes through the evaluation by analysis of variance and validation tests. Shear strength...

Tropical species are widely used in construction, and their physical and mechanical properties have been important characteristics with direct impact on the design of structures, especially the strength and stiffness of wood applied in them. Tests to obtain both parameters are conducted under ABNT NBR 7190 (1997) guidelines in Brazil, being rarely...

Resumo ANBR 7190 (ABNT, 1997) define a caracterização simplificada, onde há o uso de relações matemáticas entre as propriedades de resistência e rigidez. Devido à grande influência da porosidade e da densidade aparente nas propriedades das madeiras e à busca por modelos matemáticos cada vez mais precisos, este trabalho teve como objetivo’ gerar mod...

Brazil owns a large vegetal covering and the best utilization of these materials requires physical and mechanical characterization procedures. Equations found in the literature make easier the wood properties determination. At this context, well known authors developed the equation βl = βt/23, being βl and βt the longitudinal and tangential shrinka...

In order to contribute to the dissemination of lignocellulosic residues in the composite materials manufacturing, this study aimed to investigate the influence of a soaking in the presence of natural bacteria and fungi on the resistance to axial traction of açaí fibers (Euterpe oleracea Mart.). The stipulated factors and levels were the source of w...

Eucalyptus-based glued laminated timber (glulam) was produced to determine the feasibility of a non-destructive method (drilling resistance) to predict the properties of structural elements and add value to low-value hardwood species. Glulam was manufactured with both formaldehyde and bio-based adhesives in two assembly schemes. The shear strength...

Brazil has a vast area of native forests with the potential to be sustainably exploited for application in civil construction. Density is a key factor when analysing the characteristics of different wood species and their future uses, and additionally it can be used as an estimator for other mechanical properties of wood. Furthermore, in a developi...

Cross-laminated timber (CLT) has been widely discussed as a relevant industrialized construction solution. Numerous publications have considered CLT as a structural wood-based panel, but other documents have mentioned it as a building or even a construction system. Many authors address its application in multistory buildings, although single-family...

Shear strength parallel to the fibers (fv0) is extremely important for the design of timber structures. Then, due to the lack of information related to a possible variation in the fv0 of hardwood species according to the load application plane in relation to its growth rings/rays, this work performed tests for the determination of fv0 according to...

This work presents the fatigue analysis on Peltogyne sp.. The specimens were submitted to three-point bending tests during 300,000 cycles. Analysis of influence of the number of cycles on wood bending stiffness was performed by comparing MOE (longitudinal modulus of elasticity) measured every 100,000 cycles applied. At the end of the application of...

Thermal rectification is a method that is used to increase the physical, chemical and mechanical properties of the wood, exposing samples to high temperatures. In the present study, the improvements and implications provided by thermal rectification in the Amazon species Angelim Vermelho, Cedro, Quaruba and Muiracatiara were evaluated, regarding ch...

Resumo Devido ao preconceito, a madeira passa de um material de excelente aplicabilidade estrutural para um material considerado vilão do meio ambiente. Entretanto, com a utilização de madeiras de reflorestamento, a madeira vem quebrando esse paradigma e apresenta-se como um excelente material estrutural. Nas ligações estruturais desse tipo de estr...

O processo de protensão consiste na aplicação de um estado prévio de tensões em uma peça estrutural de forma a aprimorar seu desempenho frente às solicitações externas. Dentre os desafios que surgem no ato da fabricação e/ou construção do elemento de concreto protendido e ao longo de sua vida de utilização cita-se a determinação das perdas de prote...

MDF panels can undergo dimensional changes, compromising their performance. One way to improve the performance of the panel is to incorporate nanoparticles. This study analysed the effect of using zinc oxide nanoparticles at different levels (0%, 0.5% and 1.0%) in MDF panels manufactured with urea-formaldehyde (UF) resin, melamine-formaldehyde resi...

Oriented strand board (OSB) consists of wood particles glued by resins, whose composite can be deteriorated by organisms due to construction uses in aggressive conditions. To improve the panel resistance against these organisms, especially when low natural durability woods are used, the panel treatment is necessary. This study evaluated physical an...

Engineered wood products need alternatives of raw materials to their production. The hybrid Eucalyptus urograndis has great potential to supply the demand of this industrial sector. In this context, the present paper aims to analyse the feasibility of using Eucalyptus urograndis in glued laminated timber (glulam) production. To this end, four group...

Characterization of construction materials is a piece of essential knowledge to ensure the structural stability and strength of any building. The strength of materials is an effective prediction prescribed by technical standards, which delimit the resistive behaviors in different conditions. Physical-mechanical properties of timber allow the ration...

There is a perceptible opportunity to utilize eucalypts in value-added wooden products with structural features for construction. But, tests to determine the wood properties require specific equipment and technical training. As alternative, the study utilized optical microscopy to measure some anatomical elements of 10 eucalypt varieties to estimat...

Resumo Pela complexidade anatômica e variabilidade intrínseca das propriedades encontradas dentro de uma mesma espécie, a madeira tem sido tratada, pelos diversos documentos normativos, como material isotrópico, com valores de resistência e de rigidez determinados por meio de formulações advindas da resistência dos materiais. A falta de informações...

Plywood is a structural composite mainly applied in construction. For this purpose, some sort of preservative treatment is recommended to increase its durability. One option of the available treatments is heat treatment, which promotes the modification of the wood properties. This treatment is carried out on the final product (plywood), because it...

Novos sistemas estruturais na construção civil estão sempre surgindo, e por isso é necessária uma caracterização. Como solução, ensaios em pequena ou grande escala são opções, utilizados para caracterizar um material ou o comportamento da estrutura. Contudo, sabe-se que alguns ensaios, seja em pequena ou grande escala, são realizados apenas em cent...

This paper aims to evaluate the hypothesis regarding the homogeneity of wood batches, as provided in the Brazilian standard for wooden structures ABNT NBR 7190 through an experimental study simulating the condition of a sawmill where the control of the harvest region, location of the sample in the trunk, edaphoclimatic condition, relief, and vegeta...

In Brazil, some tile manufacturers have proposed a 10% (5.5°) slope between chords to minimize timber consumption. However, after simulating 21 slopes from 7% (4°) to 27% (15°), it was discovered that the axial strengths are inversely proportional to the slope, creating overly large dimensions for the bars competing for support. The results were ob...

Brazil has a large forest territory that favors the incidence of numerous tree species. For a wood species to be used in a structural system, a series of characterizations of its physical-mechanical properties are necessary. In this context, one of the variables to be studied is the moisture content, whose variability can significantly interfere wi...

Dimensional stability of wood can be determined by measuring the total swelling percentage between 0% and FSP moisture content according to the ABNT NBR 7190 (Associação Brasileira de Normas Técnicas [ABNT], 1997). Wood dimensional variation by the moisture content modifications must influence both structural elements and connections into timber st...

The Brazilian standard ABNT NBR 7190 (Associação Brasileira de Normas Técnicas [ABNT], 1997) recommends adopting the mean value of the modulus of elasticity to compression in the direction parallel to the grain (Ec0,m) in the calculation of displacements. The values of wood stiffness vary considerably, and they can generate displacements above the...

There are several technologies to recover and strengthen timber structures. Two usual alternatives are: the use of steel plates screwed and carbon fiber mats glued with epoxy adhesive. A gap was observed in the literature regarding the study of reinforcement in hardwood timber beams with cross-section loss, commonly found in attacks by biotic or ab...

Given the need for durable and low-maintenance products, thermal modification has emerged as an environmentally friendly alternative, replacing chemical treatments. Although the literature reports a large number of articles related to the wood thermal treatment, nevertheless there is a much smaller number related to the thermal treatment of Oriente...

Wood, a renewable source and a material with excellent mechanical properties, is one of the oldest materials used in civil construction. In Brazil, its use is widespread in roof structures in the form of plane trusses. Given the Brazilian context of the growing presence of wood in structural systems, in addition to the normative updating processes,...

Timber construction is a contemporary solution where sales are performed through in-store trade. Timber house e-commerce may stimulate global markets, and in times of intense remote routines, it is useful to improve the performance of the wood and construction sectors. Timber housing producers and dealers are the research object under analysis to s...

Tectona grandis wood presents decent dimensional stability as well as highly suitable physical and mechanical properties. These characteristics have encouraged the intense usage of this species, which also includes the reuse of wood processing waste for panel production. Using teak wood waste, this study aims to manufacture and evaluate heat-presse...

Investigations into the fire resistance of high-strength concrete (HSC) is extremely important to optimize structural design in construction engineering. This work describes the influence of polypropylene fibers on the mechanical properties and durability of HSC at high temperatures (25, 100, 200, 400, 600 and 800 °C). HSC specimens with 2 kg/m³ co...

Brazil has the world’s second largest forest area, which makes the exploitation and use of varied species in civil construction conducive. One of the traditional uses of wood is to build roofs for different purposes. Considering that the most recurrent pathologies in the roof structures are related to the excessive deformations observed in the str...

online) Escola de Engenharia da UFMG ISSN 2175-7143 (impressa) Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Data de submissão em 23/02/2022 Resumo O método simplificado da NBR 7190:1997 visa facilitar a caracterização das espécies de madeira, porém a norma é antiga e seus resultados podem não ser confiáveis atualmente. Dessa forma, o presente e...