Um modelo otimizador para organização dos compartimentos de exploração em floresta tropical

Existe a necessidade de garantia de um fluxo constante de madeira com potencial comercial para a viabilidade da pequena propriedade, porém nem sempre isto é possível, pelo fato de os talhões serem pequenos e, principalmente, a distribuição das espécies de interesse na floresta nativa ser irregular, por serem os ecossistemas heterogêneos e pela variedade de tipologias florestais que formam um complexo mosaico. Este trabalho teve como finalidade principal apresentar um modelo matemático que auxilie no planejamento e na distribuição dos talhões em uma pequena propriedade da floresta tropical. O modelo matemático resultou em um novo conceito de talhão. Com base no inventário pré-exploratório, os talhões foram subdivididos em compartimentos, onde foram consideradas características diferenciais como: espécie, volume por espécie, abundância, possibilidade de mercado e, principalmente, valor final de cada subtalhão. Para definição do modelo matemático utilizou-se a PM (programação por metas), que se faz necessária na seleção dos subtalhões, combinando-os e unindo-os em uma área equivalente ou menor que a do compartimento anual original. Este modelo, ao mesmo tempo que organiza novos talhões, determina a taxa de extração anual e sua possível renda, além de limitar a área do compartimento a ser explorado, o que se faz necessário para garantia da regeneração do compartimento no ciclo de corte previsto. Como resultado, o modelo proposto mostrou-se bastante superior ao formal e garantiu sobremaneira o equilíbrio do rendimento anual para o pequeno proprietário.

Geração de padrões ótimos de corte através de algoritmos de traçamento aplicados a fustes individuais

No presente trabalho descreve-se uma metodologia de otimização do corte ou traçamento de árvores para obtenção de multiprodutos em nível de fustes individuais. A geração dos padrões ótimos de corte foi realizada através de dois módulos: 1) um algoritmo heurístico que identifica os cortes potenciais (números úteis), que devem ser avaliados ao longo do fuste; e 2) um algoritmo com base na programação dinâmica (PD), que determina a combinação ótima de toras de cada tipo de comprimento a serem retiradas do fuste, visando maximizar o seu comprimento utilizado. Um exemplo da obtenção dos padrões ótimos de corte para um conjunto de 25 fustes é apresentado. O traçamento ótimo e o traçamento real obtido pelo motosserrista foram comparados. O resíduo de madeira deixado na floresta foi reduzido de 16 para 5% através dos padrões de corte ótimos.

Propriedades de resistência e rigidez à flexão estática de painéis OSB e compensados

Em uma indústria de móveis estofados, localizada em Piracicaba, SP, foram coletados aleatoriamente corpos-de-prova de painéis compensados e OSB para determinação das propriedades de resistência (MOR) e rigidez (MOE) à flexão estática, com as finalidades de compará-las e avaliar a possibilidade de substituição direta do compensado, utilizado tradicionalmente nas partes estruturais dos móveis, por OSB. Os ensaios foram realizados com base nas prescrições da norma brasileira para compensados (NBR 9533), similar à norma americana ASTM D 1037. A análise dos resultados de MOR (paralelo e perpendicular) e MOE (perpendicular) revelou que os painéis de compensado foram significativamente mais resistentes e rígidos que os de OSB. Com relação à rigidez na direção paralela (MOE paralelo), os painéis foram equivalentes. Conclui-se que a substituição direta do compensado por OSB não é recomendável porque, embora esses painéis possam apresentar propriedades físicas similares como a massa específica aparente, eles também apresentaram propriedades mecânicas diferenciadas, indicando que a substituição desses dois tipos de material deve ser precedida de estudos aprofundados que levem em consideração a magnitude das propriedades requeridas pelos produtos em uso.

Um modelo de regulação florestal e suas implicações na formulação e solução de problemas com restrições de recobrimento

Este trabalho teve como objetivo avaliar uma estratégia utilizada para geração de alternativas de manejo na formulação e solução de problemas de planejamento florestal com restrições de recobrimento. O problema de planejamento florestal foi formulado via modelo I e modelo II, assim denominados por Johnson E Scheurman (1977), resultando em problemas de programação linear inteira com 63 e 42 alternativas de manejo, respectivamente. Conforme esperado, no problema formulado via modelo I não houve violação das restrições de recobrimento, enquanto no problema formulado via modelo II algumas unidades de manejo foram fracionadas, fato já esperado, uma vez que essa formulação não assegura a integridade das unidades de manejo. Na formulação via modelo II, para assegurar a integridade das unidades de manejo foi necessário reformular o problema como um problema de programação não-linear inteira, problema esse de solução ainda mais complexa do que os de programação linear inteira. As soluções eficientes dos problemas de programação não-linear inteira esbarram nas limitações de eficiências dos principais algoritmos de solução exata e na carência de aplicações dos algoritmos aproximativos na solução desse tipo de problema, a exemplo das metaeurísticas simulated annealing, busca tabu e algoritmos genéticos, tornando-se, portanto, um atrativo para pesquisas nessa área.

Avaliação de propriedades físicas e mecânicas da madeira de cinco espécies florestais em função da deterioração em dois ambientes

Este trabalho teve por objetivo avaliar algumas propriedades físicas e mecânicas da madeira de Eucalyptus urophylla S.T. Blake "Eucalipto" (Myrtaceae), Melia azedarach L. "Cinamomo" (Meliaceae), Lophantera lactescens Ducke, "lanterneira" (Malpighiaceae), Pinus elliottii Engelm. "Pinus" (Pinaceae) e Inga marginata Wild "Inga" (Mimosaceae), submetidas ao processo de degradação em razão da exposição à intempérie no período de 12 meses, as madeiras foram colocadas em dois ambientes com características edafoclimáticas diferenciadas, isto é, foram montados dois campos de apodrecimento, sendo um dentro de uma mata secundária e outro a céu aberto, em um pasto formado por gramíneas rasteiras. Na avaliação, adotou-se um índice de deterioração médio, para expressar a degradação causada pelos fatores bióticos, nos corpos-de-prova oriundos de toras expostas nos respectivos ambientes. As determinações da densidade aparente, bem como da resistência à flexão (módulo de elasticidade (MOE) e ruptura (MOR)) e compressão paralela às fibras da madeira, foram realizadas antes e depois da exposição à intempérie. Os resultados indicaram que ocorreram reduções diferenciadas nas propriedades avaliadas. As diminuições significativas da densidade ocorreram somente nos corpos-de-prova oriundos das madeiras expostas dentro da mata, bem como as reduções nos módulos de elasticidade e ruptura foram mais acentuadas nas madeiras procedentes desse ambiente. A resistência à compressão da madeira apresentou-se com reduções maiores, também nesse ambiente.

Propriedades de chapas de aglomerado confeccionadas com misturas de partículas de Eucalyptus spp e Pinus elliottii

Este trabalho teve como objetivo determinar as propriedades de chapas de madeira aglomerada confeccionadas com partículas geradas de maravalhas e flocos de Eucalyptus grandis, E. urophylla e E. cloeziana. Quando necessário, para manter a massa específica das chapas em 0,70 g/cm³ foram adicionadas partículas de Pinus elliottii. Os eucaliptos foram obtidos nos Municípios de Ponte Alta (Região do Vale do Rio Doce) e Três Marias (Região de Cerrado), em Minas Gerais. As densidades básicas das espécies procedentes do Município de Ponte Alta foram iguais a 0,55; 0,61; e 0,70 g/cm³, enquanto aquelas procedentes do Município de Três Marias foram iguais a 0,56; 0,58; e 0,69 g/cm³, respectivamente. A densidade do Pinus elliottii, cultivado no Município de Viçosa, foi de 0,45 g/cm³. As partículas para a confecção das chapas foram obtidas pelo processamento de flocos (0,48 x 20 x 90 mm) e maravalhas, em moinho de martelo, e selecionadas com peneiras manuais. Os coeficientes de esbeltez dessas partículas foram iguais a 19,87 e 4,66, respectivamente. Utilizou-se adesivo de uréia-formaldeído na proporção de 8% em relação à massa seca de madeira. As chapas confeccionadas com partículas processadas de flocos e contendo maior quantidade de madeira de eucalipto apresentaram maior adsorção de água, inchamento e expansão linear. Os maiores valores de dureza Janka e compressão paralela foram observados nas chapas confeccionadas com partículas processadas de maravalhas. Os valores médios de tração perpendicular, módulo de ruptura e módulo de elasticidade foram maiores nas chapas confeccionadas com partículas de flocos processados. As chapas confeccionadas com madeiras da Região de Três Marias apresentaram maiores resistências à compressão paralela, tração perpendicular e módulo de ruptura.

Sistema de otto-codificação modificado para endereçamento de redes hidrográficas

Há, no âmbito do gerenciamento de recursos hídricos, uma carência por sistemas de aplicação global que referenciem, indiquem e identifiquem, de forma única e eficiente, a organização espacial das bacias hidrográficas e respectivas redes de drenagem. Neste trabalho, propôs-se uma modificação no sistema de endereçamento originalmente concebido por Otto Pfafstetter. A nova metodologia utiliza tão-somente as redes de drenagem no formato vetorial e considera, em vez da área das bacias, o comprimento dos seus cursos d'água para codificá-los. Essa estratégia elimina o elevado ônus associado à obtenção de dados de altimetria e à derivação dos respectivos modelos digitais de elevação, imprescindíveis à correta determinação das áreas de contribuição das bacias hidrográficas. Adicionalmente, elimina-se o esforço computacional das operações baseadas em localização espacial, uma vez que agora é possível realizá-las exclusivamente por atributos. Com base nessa metodologia, desenvolveu-se o aplicativo Otto-Sys, utilizando a linguagem de programação AML, nativa do sistema de informações geográficas Arc/INFO workstation. Para exemplificar os resultados da otto-codificação por comprimento dos cursos d'água, apresentou-se um estudo de caso utilizando a rede de drenagem do rio Caeté, afluente do rio Iaco, pertencente à bacia do rio Purus, no Estado do Amazonas. O detalhamento dessa hidrografia vetorial implicou cinco níveis de codificação. Tendo-se codificado toda a rede hidrográfica, qualquer sistema de informações geográficas, mesmo aqueles que não dispõem de recursos específicos para análises e navegação em redes, poderá oferecer serviços de navegação topológica, organização, estruturação, endereçamento e gerenciamento dessas bases de dados. Desse modo, o acesso em tempo real a tais procedimentos poderá ser perfeitamente estendido a qualquer dispositivo capaz de acessar os sistemas web.

Efeito das dimensões da seção transversal e da frequência do transdutor na velocidade de propagação de ondas de ultra-som na madeira

Diversas pesquisas vêm sendo realizadas com o uso da velocidade de propagação de ondas de ultra-som como parâmetro para estimar propriedades mecânicas da madeira. Tendo em vista que essa velocidade pode ser influenciada pela forma da peça ensaiada, bem como pela frequência do transdutor utilizado no ensaio, conhecer essas fontes de influência é fator importante para a obtenção de resultados confiáveis. Durante estudo mais amplo sobre a influência da dimensão do corpo-de-prova em ensaios destrutivos de compressão paralela às fibras, os corpos-de-prova de 0,03 x 0,03 x 0,09 m e de 0,05 x 0,05 x 0,15 m foram também utilizados para avaliar a variação da velocidade de propagação de ondas de ultrassom em razão da dimensão da peça ensaiada. Para a avaliação da influência da frequência, os ensaios foram realizados com transdutores de onda longitudinal (compressão) de 25 kHz, 45 kHz, 80 kHz, 100 kHz, 500 kHz e 1 MHz, em 119 corpos-de-prova de Pinus elliottii e 244 de Eucalyptus grandis. Os resultados indicaram que, em ambas as espécies, a seção transversal exerceu influência na propagação da onda de ultrassom e que a velocidade longitudinal foi fortemente afetada pela frequência do transdutor para frequências abaixo de 500 kHz, corroborando a importância de sempre se adotarem, nos ensaios, relações de comprimento de percurso/comprimento de onda superiores a 3,0.

Caracterização completa da madeira da espécie amazônica Paricá (Schizolobium amazonicum Herb) em peças de dimensões estruturais

A espécie amazônica Paricá (Schizolobium amazonicum Herb) apresenta rápidos incrementos em altura e diâmetro em poucos anos de cultivo e desenvolve uma madeira com pequena quantidade de nós e defeitos, característica fundamental na sua utilização para fins estruturais. O objetivo deste trabalho foi determinar as propriedades de resistência e rigidez de peças da madeira Paricá em dimensões estruturais, de acordo com a norma ABNT NBR 7190: 2011, bem como realizar a classificação visual das peças para determinação de defeitos como: nós, inclinação de fibras, empenamentos, rachas e fendas. Conclui-se que a madeira de Paricá é classificada como classe C 20 das dicotiledôneas e possui baixa densidade, boa resistência à compressão paralela, grande potencial de utilização na construção civil quando comparada com outras espécies e, em relação à classificação visual, poucos nós, grã direita e poucos empenamentos e distorções.

Influência da arquitetura na estimativa de volume de árvores individuais por meio de redes neurais artificiais

As redes neurais supervisionadas são compostas por unidades de processamento organizadas de forma paralela, em que cada uma delas computa determinadas funções matemáticas. As unidades são organizadas em camadas e ligadas por pesos sinápticos que ponderam as entradas, buscando ajustá-los a um padrão de saída previamente estabelecido. É fundamental a correta definição do número de camadas e da quantidade de neurônios em cada uma delas, uma vez que o treinamento é influenciado diretamente por esses parâmetros. Para explorar esse ponto, dados de cubagem de cinco empresas diferentes foram reunidos em uma planilha e, de forma aleatória, divididos em conjunto de treinamento e conjunto de validação. Os dados foram apresentados para três redes com arquiteturas diferentes. A avaliação foi feita por meio de gráficos de resíduos e teste t (p< = 0,05). Com base nos resultados, foi possível concluir que, para obter estimativas de volume por árvore, a rede neural deve ser construída com mais de 10 neurônios na primeira camada, sendo recomendado o uso de mais de uma camada intermediária.

Modelagem da distribuição diamétrica de espécies florestais em um fragmento de floresta ombrófila mista

Este trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho das funções densidade de probabilidade (fdp) Weibull 3 Parâmetros (3P) e Beta ajustadas pelo método da Máxima Verossimilhança para descrever a distribuição diamétrica de espécies arbóreas de um fragmento de Floresta Ombrófila Mista. A área de estudo faz parte da Floresta Nacional de Irati (FLONA), onde foram instaladas 25 parcelas permanentes (100 m x 100 m) com área total amostrada de 25 ha e, para os ajustes, foram utilizados dados de todas as árvores com diâmetro à altura do peito (DAP) superior ou igual a 10 cm. Os ajustes foram feitos para as 20 espécies com maior valor de importância (VI) com dados agrupados em classes de 5 cm de DAP. A programação não linear (PNL) foi utilizada com o objetivo de minimizar os desvios entre valores observados e estimados. Para avaliação dos ajustes, foram utilizados os testes de aderência de Kolmogorov-Smirnov e de Hollander-Proschan, além do Erro-Padrão de Estimativa (%) e Índice de Reynolds. Os resultados indicaram que as funções Weibull 3P e Beta apresentaram resultados satisfatórios, que ambas poderiam ser recomendadas para avaliar a distribuição diamétrica das espécies consideradas e que o uso da PNL nem sempre melhorou os ajustes.

Estimativas das propriedades de compostos LVL produzidos com paricá (Schizolobium amazonicum Huber ex Ducke) por meio de stress wave

Foram avaliadas as propriedades físicas e mecânicas de compósitos LVL produzidos com a madeira de paricá (Schizolobium amazonicum Huber ex. Ducke), por meio de Stress Wave Timer. Os compósitos foram confeccionados em laboratório, dos quais foram retiradas amostras, que foram inicialmente destinadas à realização dos ensaios não destrutivos. Todas as amostras, com dimensões de 2,2 × 2,2 × 40 cm, foram ensaiadas, não destrutivamente, com a propagação de ondas nos sentidos flatwise e edgewise. Em sequência, as mesmas amostras foram destinadas à confecção de subamostras, para realização dos ensaios destrutivos, físicos (absorção de água, inchamento em espessura e inchamento residual) e mecânicos (resistência e rigidez à flexão estática flatwise; resistência e rigidez à flexão estática edgewise; resistência à compressão paralela e resistência ao cisalhamento paralelo e perpendicular). A velocidade de propagação das ondas (V0) e o módulo de elasticidade dinâmico (Emd), obtidos com o auxílio do Stress Wave, foram utilizados para elaboração de modelos de predição das propriedades avaliadas. Os resultados indicaram que o Stress Wave Timer apresenta resultados satisfatórios para predição das propriedades mecânicas de compósitos LVL. Com relação às propriedades físicas, embora tenham sido verificados modelos com ajustes significativos, constatou-se limitação dessa ferramenta para predição desses parâmetros. Contudo, considerando ambas as propriedades, físicas e mecânicas, os melhores ajustes foram observados em amostras ensaiadas com a propagação de ondas no sentido edgewise e com o uso da variável independente Emd.

ANÁLISE DA DEFORMAÇÃO RESIDUAL LONGITUDINAL E SUA RELAÇÃO COM PROPRIEDADES TECNOLÓGICAS DA MADEIRA DE ACÁCIA-NEGRA

RESUMOA madeira de acácia-negra tem sido utilizada em nichos que conferem pouco valor agregado à esse material. Diante disso, este trabalho teve como objetivo analisar as deformações residuais longitudinais (DRL) e suas relações com propriedades da madeira de Acacia mearnsii. Para tanto, foram selecionadas 60 árvores em plantios com idades distintas (4 e 7 anos) no Município de Piratini, RS. As características de crescimento avaliadas consistiram em diâmetro à altura do peito (1,3 m; DAP), espessura de casca (EP) e altura comercial (h). As propriedades físicas avaliadas massa específica básica (ρ) e teorde umidade à base seca (Tu). Já o tempo de propagação de onda ultrassonora foi determinado em conformidade com o procedimento NBR 15521. As propriedades mecânicas foram o módulo de elasticidade dinâmico (Ed), bem como as propriedades descritas no procedimento normativo D143-94, através dos ensaios de flexão estática, compressão paralela às fibras e Dureza Janka. ADRLesuas relações com as propriedades da madeira mostraram-se semelhantes aos resultados encontrados na literatura para a madeira de espécies do gênero Eucalyptus. No entanto, em magnitude, tais níveis se mostraram sensivelmente menores, conferindo à madeira de acácia-negra no que se refere a esse parâmetro de qualidade, indicação para a confecção de produtos sólidos.

AVALIAÇÃO DE PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS DE MADEIRAS DE JATOBÁ (Hymenaea stilbocarpa Hayne) COM DIFERENTES TEORES DE UMIDADE E EXTRAÍDAS DE REGIÕES DISTINTAS1

RESUMO Este trabalho objetivou investigar a influência das regiões de extração (Municípios de Caracaraí e Bonfim, Sul de Roraima; Município de Alta Floresta, Norte de Mato Grosso) da madeira da espécie jatobá (Hymenaea stilbocarpa). Também, foi avaliada a influência do teor de umidade (madeira saturada e a 12%) em 15 propriedades físicas e mecânicas de interesse. Ao todo, foram preparados e ensaiados, segundo as prescrições da Norma Brasileira ABNT NR 7190 (1997), 840 corpos de prova. Os resultados da análise de variância (a 5% de significância) revelaram que a região de extração dos corpos de prova não foi significativa nas propriedades físicas e mecânicas avaliadas, pois foram obtidos valores equivalentes, independentemente da origem, aspecto altamente interessante à medida que nem sempre é possível identificar a região de onde provém a madeira tropical. Essa importância é ainda maior no caso do emprego da madeira como elemento, cujos valores de referência se encontram apontados nos anexos do referido documento normativo. Com relação ao teor de umidade, foi observada diferença significativa em oito das 15 propriedades avaliadas. A condição de 12% de teor de umidade apresentou valores médios superiores à condição saturada nas propriedades de resistência na compressão paralela (37%), resistência na tração paralela (29%) e cisalhamento (36%) na direção paralela às fibras; módulo de resistência na flexão (26%), módulo de elasticidade na compressão paralela (9%) e 200 direções paralelas (35%) e normal (28%) às fibras; e inferior na densidade aparente.

Determinação do módulo de elasticidade da madeira juvenil e adulta de Pinus taeda por ultra-som

A madeira de Pinus sp. tem utilização crescente na indústria madeireira brasileira. O decréscimo constante do suprimento de árvores adultas com grandes diâmetros, provenientes de florestas naturais, tornou comum a produção de madeira em ciclos curtos, com grande proporção de madeira juvenil. Resultados de diversas pesquisas têm reportado que o módulo de elasticidade e a resistência a diferentes solicitações mecânicas são seriamente afetados pela presença de madeira juvenil. Este trabalho teve por objetivo determinar o módulo de elasticidade da madeira juvenil e adulta de Pinus taeda L. a partir da constante dinâmica C LL, obtida em ensaios não-destrutivos de ultra-som. A madeira de P. taeda era originária de plantios da Estação Experimental de Itapeva - SP, sendo amostrados seis indivíduos arbóreos com 34 anos de idade. Os corpos-de-prova (4 cm x 4 cm x 45 cm) foram obtidos separadamente das regiões de madeira juvenil e adulta da prancha central, previamente submetida à secagem industrial (umidade final de 12%), para a determinação da constante dinâmica por meio de ensaios de ultra-som. Para avaliar a sensibilidade do método do ultra-som, os corpos-de-prova foram ensaiados destrutivamente à compressão paralela. Os resultados mostraram boa sensibilidade do método do ultra-som (R² » 0,90) na avaliação desse parâmetro mecânico da madeira juvenil e adulta.