Discussão e conclusões

A ligação feita por tacos apresenta características mecânicas bastante interessantes, com valores que atingem o limiar do comportamento de interacção total entre a madeira e o betão. O trabalho aqui realizado não permitiu conclusões definitivas quanto à sua

utilização, mas apontou as situações que devem ser clarificadas e desenvolvidas futuramente para que a adopção desta ligação ocorra em termos de fiabilidade e domínio da tecnologia semelhantes aos de outros sistemas conhecidos.

Com base no trabalho aqui desenvolvido já se encontra em curso um projecto de investigação [113], o qual pretende dar resposta às questões e dificuldades aqui levantadas. Em resumo, os principais objectivos desse projecto são o desenvolvimento de metodologias que garantam uma colagem eficiente do taco e a caracterização mecânica da ligação em diversas configurações e duração da acção.

Os ensaios de ligações mistas com parafusos permitiram a recolha e a análise de informação bastante relevante sobre o desempenho deste tipo de solução e a sua comparação com outras soluções existentes. Alguns factores foram alvo de análise mais detalhada, como sejam a presença da camada intermédia, a disposição dos parafusos ou a própria classe do betão leve empregue.

A classe do betão leve estrutural utilizado nas ligações mistas madeira-betão não parece ter uma influência relevante na capacidade de carga e no módulo de escorregamento das respectivas ligações mistas com parafusos. Como foi desenvolvido ao longo desta Tese, o betão leve estrutural é caracterizado por dois parâmetros distintos – massa volúmica e resistência à compressão – os quais não são relacionáveis, dadas as inúmeras combinações possíveis de formular. Cada betão leve é essencialmente condicionado pelas características dos seus agregados, podendo estas regular o comportamento da ligação mista, por exemplo, através da introdução de novos modos de rotura, mais aproximados aos ocorridos com betão normal. Assim, as conclusões efectuadas no âmbito desta Tese devem ser interpretadas, enquadrando-as nos tipos de betão leve aqui utilizados, e sem generalizar a betões leves com formulações diferentes, os quais podem ter relações de resistência/massa volúmica mais ou menos eficientes.

No entanto, pelas características dos agregados utilizados neste trabalho (fundamentalmente, baixa resistência à compressão) e tendo sido também utilizada uma composição de betão leve com uma resistência à compressão da ordem dos 20 MPa, parece ser possível garantir um desempenho igual ou melhor a este para ligações mistas madeira-betão com betão leve estrutural. Esta conclusão é apoiada no facto de ser muito difícil a produção de um betão leve estrutural se os agregados tiverem resistência à compressão inferior à dos utilizados nesta Tese.

A avaliação efectuada à relevância da presença de camada intermédia nas ligações mistas por parafusos, mostra que a diminuição da capacidade de carga das ligações mistas, por introdução de uma camada intermédia, é inferior à ocorrida quando se utiliza betão de massa volúmica normal. Esta diferença permite, inclusive, que a resistência da ligação seja idêntica, independentemente do tipo de betão utilizado (betão leve ou betão normal).

Ao nível do módulo de escorregamento, as diferenças são ainda mais favoráveis à adopção de betão leve, uma vez que os resultados encontrados são superiores aos verificados em séries homólogas com betão normal.

Outro factor analisado foi a disposição dos parafusos na ligação, tendo sido estudadas duas situações: parafusos dispostos cruzados ou colocados em paralelo.

A tipologia de ligação com parafusos em paralelo revelou resultados superiores em termos de resistência e rigidez, tendo inclusive apresentado uma maior capacidade de deformação para além da carga máxima, o que poderá ser vantajoso no comportamento global das vigas mistas em flexão.

No Quadro 15 é apresentada uma análise comparativa de custos entre duas soluções de ligações mistas madeira-betão utilizando betão de agregados leves. Os valores apresentados no Quadro incluem custos de material e de aplicação.

O parâmetro de controlo deste estudo foi a rigidez da ligação, uma vez que a experiência de aplicação revela que, geralmente, o dimensionamento é controlado pelos estados limite de utilização [87]. Desta forma, são apresentados os custos unitários de referência dos respectivos materiais, obtidos em Março de 2005 junto dos respectivos fornecedores, com os quais são calculados os custos directos de cada um dos ligadores, em função também do número de ligadores necessário para obter uma determinada rigidez na ligação.

Quadro 15 – Comparação de custos entre três soluções de ligações mistas. Descrição da ligação custo unitário de material custo unitário de aplicação número de ligadores /metro linear custo da ligação /metro linear parafusos, SFS VB-48- 7,5x100 colocados paralelos a 45º 0,120 €/un. 0,03 €/un. 15 2,26 € parafusos, SFS VB-48- 7,5x100 colocados cruzados a 45º 0,120 €/un. 0,03 €/un. 15 2,26 € cavilhas, Ø10 de varão

nervurado A500 cravado a 90º numa profundidade de 10cm [42]

0,562 €/kg 0,03 €/un. 33 2,58 €

O custo de aplicação (mão-de-obra) foi assumido como igual em cada um dos tipos de ligação, igualando o tempo de execução de uma pré-furação e cravação da cavilha ao de enroscar o parafuso.

Assim, avaliando os valores obtidos, podemos dizer que a solução de ligação mista com parafusos inclinados apresenta-se como economicamente mais competitiva. No entanto, os valores são muito próximos e a sensibilidade a variações nos custos unitários de material e aplicação poderá alterar o sentido do resultado obtido.

No caso de estudo apresentado, não se encontram reflectidas quaisquer diferenças entre as configurações de parafusos cruzados ou em paralelo, uma vez que estas apresentaram valores de rigidez muito semelhantes e o parâmetro de controlo deste estudo foi a verificação de segurança em estados limite de utilização. Contudo, é importante reforçar que a resistência da ligação produzida com os parafusos dispostos em paralelo é superior em cerca de 50% à ligação com parafusos cruzados, o que, numa situação de dimensionamento controlada pela resistência da ligação, possibilita um consumo bastante inferior de parafusos.