Ligações em Estruturas de Madeira: Tipos e Cálculos

ESTRUTURAS DE MADEIRA 1 Ligações As ligações se apresentam com cunho de fundamental importância nas estruturas já que são responsáveis pela interligação entre peças Para a madeira tais ligações podem ser feitas a partir de peças inteiras ou compostas através de pinos metálicos cavilhas ou conectores Pinos metálicos podem ser os pregos ou parafusos As cavilhas são pinos de madeira torneados Os conectores são caracterizados em anéis metálicos ou chapas metálicas com dentes estampados Há ainda ligação de estruturas com cola empregada em juntas longitudinais de madeira laminada colada e somente é aplicada em madeiras seca ao ar livre ou em estufa e deve atingir rigidez igual ou superior ao cisalhamento longitudinal da madeira É imprescindível independentemente da escolha da ligação que os espaçamentos e a pré furação sejam respeitados a fim de evitar o fendilhamento da madeira Para cálculo da resistência da madeira nas ligações características é utilizada a resistência de embutimento dada por 𝑓𝑒0𝑑 𝑓𝑐0𝑑 𝑓𝑒90𝑑 025 𝑓𝑒0𝑑 𝛼𝑒 𝑓𝑒𝜃 𝑓𝑒0 𝑓𝑒90 𝑓𝑒0 𝑠𝑒𝑛²𝜃 𝑓𝑒90 𝑐𝑜𝑠²𝜃 Fonte NBR 71901997 11 Pinos metálicos Nunca serão utilizadas ligações com um único pino metálico Préfuração d0 Pregadas Coníferas d0 085 def d t2 Dicotiledôneas d0 098 def Parafusadas d0 def 05 mm d t5 Onde def é o diâmetro efetivo do método de ligação Resistência Pregos fyk 600 MPa dmín 3 mm Parafusos fyk 240 MPa dmín 10 mm Figura Pinos em corte simples Fonte NBR 71901997 Figura Ligação entre peça de madeira e peça metálica Fonte NBR 71901997 Figura Pinos em corte duplo Fonte NBR 71901997 𝛽 𝑡 𝑑 𝛽𝑙𝑖𝑚 125𝑓𝑦𝑑 𝑓𝑒𝑑 𝑓𝑦𝑑 𝑓𝑦𝑘 𝛾𝑠 𝑓𝑦𝑘 11 Onde fyd resistência de cálculo ao escoamento do pino metálico t menor espessura Para β βlim Embutimento na madeira 𝑅𝑣𝑑1 040 𝑡² 𝛽 𝑓𝑒𝑑 Para β βlim Flexão do pino 𝑅𝑣𝑑1 0625 𝑑² 𝛽𝑙𝑖𝑚 𝑓𝑦𝑑 12 Cavilhas Características Resistência Madeira Classe C60 ρap 600 kgm³ Préfuração d0 def Diâmetros comerciais 16 mm 18 mm 20 mm 𝛽 𝑡 𝑑 𝛽𝑙𝑖𝑚 𝑓𝑐0𝑑𝑐𝑎𝑣 𝑓𝑐90𝑑𝑐𝑎𝑣 Onde fc0dcav resistência à compressão paralela da cavilha fc90dcav resistência à compressão normal da cavilha t menor espessura Para β βlim Esmagamento da cavilha 𝑅𝑣𝑑1 040 𝑡² 𝛽 𝑓𝑐90𝑑𝑐𝑎𝑣 Para β βlim Flexão de cavilha 𝑅𝑣𝑑1 04 𝑑² 𝛽𝑙𝑖𝑚 𝑓𝑐0𝑑𝑐𝑎𝑣 Figura Ligações com cavilhas Fonte NBR 71901997 13 Conectores 131 Anéis metálicos São consideradas ligações rígidas onde os anéis devem ser fabricados com aço dentro dos padrões da ABNT NBR 8800 Diâmetros internos Espessura Parafusos que acompanham 64 mm 4 mm Φ12 mm 102 mm 5 mm Φ19 mm Figura Ligações com anéis metálicos Fonte NBR 71901997 𝑅𝑎𝑛𝑒𝑙1 𝜋𝑑² 4 𝑓𝑣0𝑑 𝑅𝑎𝑛𝑒𝑙2 𝑡 𝑑 𝑓𝑐𝛼𝑑 Onde t profundidade de penetração do anel d diâmetro interno fcαd resistência de cálculo à compressão inclinada Figura Espaçamento em ligações com anéis metálicos Fonte NBR 71901997 132 Chapas com dentes estampados São ligações que somente podem ser empregadas em ligações estruturais quando a eficiência da cravação for garantida por seu executor assim como as suas resistências às seções de corte 14 Espaçamentos de pinos metálicos e cavilhas Figura Espaçamento em ligações com pinos e cavilhas Fonte NBR 71901997 Onde n 6 para pregos cavilhas parafusos ajustados n 4 para parafusos Referências ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 71901997 Projetos de Estruturas de Madeira Rio de Janeiro ABNT 1997 107p BEER F P DE WOLF J T JOHNSTON ER Estática e Mecânica dos Materiais Editora Bookman CALIL JUNIOR Carlito LAHR Francisco Antônio Rocco BRAZOLIN Sérgio Madeiras na construção civil ISAIA Geraldo C Ed Materiais de construção civil e princípio de ciência e engenharia dos materiais 3 Ed São Paulo IBRACON 2017 MOLITERNO A Caderno de Projetos de Telhados em Estruturas de Madeira Editora Blucher NEGRÃO J Projecto de Estruturas de Madeira Editora Publindustria NENNEWITZ I NUTSCH W Manual de Tecnologia da Madeira 1ª edição Editora Edgard Blücher 2008 Notas de Aula IF Rio Grande do Norte Prof Edilberto Vitorino de Borja e Prof João Carmo Notas de Aula Prof Eliseu Figueiredo Neto Notas de Aula UFPR Prof Márcio Carboni Notas de Aula Universidade Católica de Goiás Prof Carlos Barbosa Notas de Aula USP Prof Dr Francisco Ferreira Cardoso PFEIL W Estruturas de Madeira 6ª edição Editora LTC 2003 REBELLO Y Estruturas de Aço Concreto e Madeira Editora Zigurate 2008 Este material é uma compilação da NBR 719097 e de vários autores e tem por objetivo contribuir para o ensino da disciplina Estruturas de Madeira Ecossistema Brasília Educacional 20212