Ligações de estruturas de madeira por chapas com dentes
estampados
Milton Soares de Moraes Júnior, Engenheiro Industrial – Madeira, Universidade Estadual Paulista
(UNESP), Campus de Itapeva, Faculdade de Engenharia, Itapeva, SP. e-mail: miltonsmoraesjr@gmail.com
Carlito Calil Neto, Universidade de São Paulo, Escola de Engenharia de São Carlos, Departamento
de Engenharia de Estruturas, São Carlos, SP. e-mail: netousp@gmail.com
Luciano Donizeti Varanda, Universidade de São Paulo, Escola de Engenharia de São Carlos,
Departamento de Engenharia de Materiais, São Carlos, SP. e-mail: lu.varanda@hotmail.com
Julio Cesar Molina, Universidade Estadual Paulista (UNESP), Campus de Itapeva, Faculdade de
Engenharia, Itapeva, SP. e-mail: molina@itapeva.unesp.br
André Luis Christoforo, Universidade Federal de São Carlos, Departamento de Engenharia Civil,
São Carlos, SP. e-mail: alchristoforo@yahoo.com.br
Carlito Calil Junior, Universidade de São Paulo, Escola de Engenharia de São Carlos,
Departamento de Engenharia de Estruturas, São Carlos, SP. e-mail: calil@sc.usp.br
Resumo: O sistema industrializado de estruturas treliçadas de madeira consiste na
produção de estruturas treliçadas, composta de peças de madeira onde suas ligações mecânicas são realizadas com chapas metálicas com dentes estampados. Referenciado na norma brasileira para Estruturas de Madeira, ABNT NBR 7190:1997(1) - Projeto de estruturas de madeira, as ligações com chapas metálicas com dentes estampados, são analisadas através de três métodos de ensaios: resistência à tração paralela às fibras, resistência à tração normal às fibras e resistência ao cisalhamento. Nos três testes os ensaios são feitos nas duas posições, αCH=0o e αCH=90o para quatro espécies de madeira, pertencente a
família das Leguminosas e encontrado em diversas regiões no Brasil: Angelim (Vatairea
heteroptera Ducke), Angico-Vermelho (Parapiptadenia rigida (Benth) Brenan), Garapa
(Apuleia leiocarpa (Vog.) Macbr) e Jatobá ( Hymenaea stilbocarpa Hayne). Os resultados mostraram que em todos os ensaios a maior ocorrência de ruptura ocorreu na chapa CDE (73,2% dos corpos de prova).
Palavras-chave: madeira, ligações para madeira, gang-nail.
Connections of timber structures by sheet multi-toothed connectors
Abstract: The industrialized system of wooden lattice structures consists in a production of
lattice structures, composed of pieces of wood where their mechanical connections are made with the sheet multi-toothed connectors. Referenced at Brazilian Standard for Wood Structures (ABNT NBR 7190:1997(1) - Project of timber structures) the sheet multi-toothed connectors, are analyzed using three test methods: tensile strength parallel to grain, tensile strength normal to the fibers and shear strength. In three tests, the testing are made in two positions, αCH=0o and αCH=90o to four types of wood, belonging to the Leguminosae family
and founded in several regions of Brazil: Angelim (Vatairea heteroptera Ducke), Red-Angico (Parapiptadenia rigida (Benth) Brenan), Garapa (Apuleia leiocarpa (Vog.) Macbr) e Jatobá (
Hymenaea stilbocarpa Hayne). The results showed that in all tests the higher incidence of rupture occurred in CDE sheet (73.2% of specimens).
1. Introdução
Ao longo do tempo vem ocorrendo um crescimento demográfico brasileiro com a consequente concentração populacional nos centros urbanos, fortalecendo o crescimento da construção civil. Para suprir essa demanda, a indústria da construção civil e os produtores de materiais de construção vêm buscando alternativas através do desenvolvimento tecnológico de modo equilibrado e racional para atender às necessidades atuais e futuras. Uma das alternativas encontradas é a pré-fabricação e a industrialização de estruturas de madeiras, já que os processos convencionais por serem artesanais e executados tradicionalmente por pessoas não especializadas, principalmente no dimensionamento empírico destas estruturas, têm cada vez mais se mostrados pouco eficientes para atender essa demanda.
No mundo o desenvolvimento da indústria de estruturas de madeira ocorreu, principalmente, na Europa no pós-guerra devido à necessidade de reconstrução rápida e econômica das cidades destruídas pela guerra.
No Brasil, de acordo com Barros e Hellmeister (1989)(2), as estruturas de madeira não atingiram um alto nível de industrialização devido principalmente aos seguintes aspectos: a falta de conscientização dos proprietários quanto à elaboração técnica dos projetos de cobertura, que na maioria das vezes fica a cargo de carpinteiros, poucos profissionais da área da Engenharia Civil e da Arquitetura que conhecem as propriedades e sabem trabalhar com o material madeira, e a inexistência de políticas públicas para utilização adequada e racional da madeira.
O desenvolvimento da indústria da madeira para estruturas de cobertura propiciou o surgimento de um novo conector, que possibilitou a montagem das estruturas em escala industrial, as chapas com dentes estampados, doravante denominados CDE (Baraldi, 1996(3)). O processo de ligação consiste basicamente em se colocar as peças a serem ligadas, em posicionar as chapas e proceder à respectiva prensagem. Isto possibilita a produção em larga escala, contribuindo para justificar a ideia da industrialização das estruturas de madeira (Carvalho e Rocco Lahr, 2007(4)).
Anteriormente ao ano de 1997, no Brasil, eram poucos os trabalhos contendo informações sobre ligações, apresentando avanço apenas quando foi concluída a elaboração do novo documento normativo, denominado ABNT NBR 7190:1997(1) - Projeto de Estruturas de Madeira.
Cheung (2003)(5) cita em uma ordem cronológica os poucos e principais trabalhos para o desenvolvimento destas ligações no Brasil, antes de surgir as normas.
Partel e Hellmeister (1990)(6) realizam estudos com o conector estabelecendo critérios e utilizando madeiras de reflorestamento com o uso do CDE.
Barros (1991)(7) afirma que para viabilizar o emprego das chapas metálicas de dentes estampados nas ligações de estruturas de madeira, a escolha da espécie a ser utilizada ou de suas variedades tem uma grande importância.
Baraldi (1996)(3) propôs um método de ensaio que é o utilizado na norma ABNT NBR 7190:1997(1) para determinação da resistência da ligação por chapas metálicas com dentes estampados.
Desde então surgiram vários trabalhos tendo como norma a ABNT NBR 7190:1997(1) - Projeto de Estruturas de Madeira, como referência.
Este trabalho objetivou avaliar três métodos de ensaios (resistência à tração paralela às fibras, resistência à tração normal às fibras e resistência ao cisalhamento) com chapas metálicas com dentes estampados em duas posições (αCH=0o e 90o). Utilizaram-se quatro
espécies de madeira: Angelim (Vatairea heteroptera Ducke), Angico-Vermelho (Parapiptadenia rigida (Benth.) Brenan), Garapa (Apuleia leiocarpa (Vog.) Macbr) e Jatobá (Hymenaea stilbocarpa Hayne), pertencentes a família das leguminosas (Leguminosae).
2. Materiais e métodos
Os ensaios deste trabalho foram realizados no Laboratório de Madeiras e Estruturas de Madeiras (LaMEM), do Departamento de Engenharia de Estruturas da Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo.
As quatro espécies de madeira ensaiadas pertencem à família das leguminosas, das quais possuem suas características apresentadas na tab. 1.
Tabela 1 - Características das espécies de madeira utilizadas.
Espécie fc0,k (MPa) fv,k (MPa) ft90,k (MPa) Ec0,m (MPa) ρ aparente (Kg/m3) Angelim
(Vatairea heteroptera Ducke) 71,20 10,10 4,71 18063,85 930 Angico - Vermelho
(Parapiptadenia rigida (Benth.) Brenan)
53,15 13,63 9,51 10743,19 850
Garapa
(Apuleia leiocarpa (Vog.) Macbr.) 53,35 12,75 9,61 14106,87 830 Jatobá
(Hymenaea stilbocarpa Hayne) 82,18 17,46 13,14 17691,20 960
Fonte: Manieri e Chimelo (1989)(8).
As chapas com dentes estampados usadas foram produzidas pela empresa Gang-Nail® do Brasil. Os conectores utilizados são do modelo GNA-80 e possuem as seguintes especificações, fornecidas pelo fabricante:
- espessura: 1,20 a 1,38 mm;
- número de dentes: 1,5 dentes/cm²; - massa: 1,05 g/cm²;
- comprimento dos dentes: 7,8 mm; - tensão admissível à tração: 14 kN/cm2; - cisalhamento admissível: 9,8 kN/cm2; - limite de escoamento: 23,2 kN/cm2; - alongamento em 5 cm : 20% (mínimo); - limite de resistência à tração: 31,64 kN/cm2.
Os detalhes da chapa utilizada estão apresentados na fig. 1.
2.1. Ensaios realizados
Os ensaios mecânicos foram realizados de acordo com o estabelecido pela norma ABNT NBR 7190:1997(1). Os ensaios realizados foram:
(a) Resistência à tração paralela às fibras, com o ângulo do eixo longitudinal da chapa
(αCH0) na mesma direção das forças e das fibras da madeira (α0). O esquema deste ensaio
esta apresentado na fig. 2.
Figura 2 - Ensaio de tração paralela com a CDE na mesma direção das fibras da madeira e das forças aplicadas. Fonte: Baraldi (1996)(2).
(b) Resistência à tração paralela às fibras, com o ângulo do eixo longitudinal da chapa
(αCH90) na direção perpendicular a direção das forças e das fibras da madeira (α0). O
esquema deste ensaio esta apresentado na fig. 3.
Figura 3 - Ensaio de tração paralela com a CDE na direção perpendicular as fibras da madeira e as forças aplicadas. Fonte: Baraldi (1996)(2).
(c) Resistência à tração normal às fibras, com o ângulo do eixo longitudinal da chapa
(αCH0) na mesma direção das fibras da madeira (α90) e perpendicular a direção das forças.
O esquema deste ensaio esta apresentado na fig. 4.
Figura 4 - Ensaio de tração normal com a CDE na mesma direção das fibras da madeira e perpendicular a direção das forças. Fonte: Baraldi (1996)(2).
(d) Resistência à tração normal às fibras, com o ângulo do eixo longitudinal da chapa
(αCH90) na mesma direção das forças e perpendicular a direção das fibras da madeira (α90).
Figura 5 - Ensaio de tração normal com a CDE na mesma direção das forças e perpendicular a direção das fibras da madeira. Fonte: Baraldi (1996)(2).
(e) Resistência ao cisalhamento, com o ângulo do eixo longitudinal da chapa (αCH0) na
mesma direção das forças e direção das fibras da madeira (α0). O esquema deste ensaio esta apresentado na fig. 6.
Figura 6 - Ensaio de cisalhamento com a CDE na mesma direção das forças e das fibras da madeira. Fonte: Baraldi (1996)(2).
(f) Resistência ao cisalhamento, com o ângulo do eixo longitudinal da chapa (αCH90) na
direção perpendicular a direção das forças e das fibras da madeira (α0). O esquema deste ensaio esta apresentado na fig. 7.
Figura 7 - Ensaio de cisalhamento com a CDE na direção perpendicular as forças e as fibras da madeira. Fonte: Baraldi (1996)(2).
Os ensaios de tração paralela com as chapa Gang-Nail® fixadas nas duas direções (αCH =
0° e αCH = 90°) foram feitos na máquina de tração Metriguard 422 Tension Proof Tester, com
capacidade de 890 KN e com velocidade de carregamento recomendada pela ABNT NBR 7190:1997(4), como mostrado na fig. 8.
Figura 8 - Máquina de tração Metriguard 422 Tension Proof Tester.
Para os ensaios de tração paralela foram produzidos quatro corpos de prova para cada espécie de madeira, totalizando 16 corpos de prova. Destes, foram ensaiados oito corpos de prova (dois de cada espécie de madeira) para cada direção da chapa (αCH0oe αCH90o).
Os ensaios de tração normal e de cisalhamento foram realizados na máquina universal de ensaios da marca AMSLER, com capacidade de 250 kN.
Para os ensaios de tração normal foram produzidos seis corpos de prova para cada espécie de madeira, totalizando 24 corpos de prova. Destes, foram ensaiados 12 corpos de prova (três de cada espécie de madeira) para cada direção da chapa (αCH0oe αCH90o).
Para os ensaios de cisalhamento foram produzidos quatro corpos de prova para cada espécie de madeira, totalizando 16 corpos de prova. Destes, foram ensaiados oito corpos de prova (dois de cada espécie de madeira) para cada direção da chapa (αCH0oe αCH90o). 3. Resultados e discussões
Foram realizados os três seguintes ensaios: resistência à tração paralela às fibras, resistência à tração normal às fibras e resistência ao cisalhamento; todos em duas posições, αCH=0oe αCH=90o para as quatro espécies de madeira.
3.1. Ensaios de tração paralela
Os resultados obtidos para os ensaios de tração paralela às fibras (α0) são apresentados nas tabs. 2 (αCH0) e 3 (αCH90).
Tabela 2 – Ensaios de tração paralela (α0) (αCH0). CP Espécie Frup (N) ft,0 (kN/cm2) Ruptura (kN/cm) ft,0 (kN/dente) Média por espécie ft,0 (kN/dente) 1 Angelim 35.000,00 28,42 4,79 0,25 0,28 2 Angelim 42.000,00 34,10 5,75 0,30 1 Angico 35.000,00 28,42 4,79 0,26 0,27 2 Angico 38.000,00 30,85 5,20 0,28 1 Garapa 41.000,00 33,29 5,61 0,30 0,31 2 Garapa 43.000,00 34,91 5,88 0,32 1 Jatobá 40.000,00 32,48 5,47 0,29 0,27 2 Jatobá 35.000,00 28,42 4,79 0,25 Desvio padrão 3.335,42 2,71 0,46 0,03 0,02 Média 38.625,00 31,36 5,28 0,28 0,28
Tabela 3 – Ensaios de tração paralela (α0) (αCH90). CP Espécie Frup (N) ft,0 (kN/cm2) Ruptura (kN/cm) ft,0 (kN/dente) Média por espécie ft,0 (kN/dente) 1 Angelim 37.000,00 57,00 4,66 0,40 0,39 2 Angelim 35.000,00 53,92 4,41 0,37 1 Angico 37.000,00 57,00 4,66 0,36 0,36 2 Angico 37.000,00 57,00 4,66 0,36 1 Garapa 37.000,00 57,00 4,66 0,41 0,40 2 Garapa 37.000,00 57,00 4,66 0,40 1 Jatobá 38.000,00 58,54 4,79 0,41 0,40 2 Jatobá 35.000,00 53,92 4,41 0,38 Desvio padrão 1.060,66 1,63 0,13 0,02 0,02 Média 36.625,00 56,42 4,61 0,39 0,39
Nos ensaios de tração paralela, como pode ser observado nas tabs. 2 e 3, a chapa CDE paralela às fibras da madeira apresentou uma resistência maior do que a CDE perpendicular as fibras da madeira.
3.2. Ensaios de tração normal
Os resultados obtidos para os ensaios de tração normal às fibras (α90) são apresentados nas tabs. 4 (αCH0) e 5 (αCH90).
Tabela 4 – Ensaios de tração normal (α90)(αCH0). CP Espécie Frup (N) ft,90 (kN/cm2) Et,90 (kN/cm2) Ruptura (kN/cm) ft,90 (kN/dente) Média por espécie ft,90 (kN/dente) 1 Angelim 30.890,95 47,59 3,89 0,34 0,30 2 Angelim 23.732,09 36,56 2,99 0,26 3 Angelim 27.458,62 32,36 3.329,55 2,75 0,30 1 Angico 31.381,28 48,35 3,95 0,32 0,29 2 Angico 28.439,29 43,81 3,58 0,27 3 Angico 30.890,95 36,41 3.435,41 3,10 0,28 1 Garapa 32.361,95 49,86 4,08 0,34 0,33 2 Garapa 31.381,28 48,35 3,95 0,33 3 Garapa 30.008,35 35,37 4.680,68 3,01 0,33 1 Jatobá 28.439,29 43,81 3,58 0,30 0,32 2 Jatobá 30.596,75 47,14 3,85 0,33
3 Jatobá 30.890,95 36,41 4.485,65 3,10 0,34
Desvio
padrão 2.368,58 6,29 699,11 0,47 0,03 0,02
Média 29.705,98 42,17 3.982,82 3,49 0,31 0,31
Tabela 5 – Ensaios de tração normal (α90)(αCH90). CP Espécie Frup (N) ft,90 (kN/cm2) Et,90 (kN/cm2) Ruptura (kN/cm) ft,90 (kN/dente) Média por espécie ft,90 (kN/dente) 1 Angelim 28.635,42 23,25 3,92 0,20 0,24 2 Angelim 31.283,21 25,40 4,28 0,22 3 Angelim 37.559,47 30,50 2.809,97 5,14 0,29 1 Angico 36.088,47 29,30 4,94 0,26 0,25 2 Angico 34.323,28 27,87 4,70 0,25 3 Angico 34.225,21 27,79 2.144,45 4,68 0,24 1 Garapa 33.636,81 27,31 4,60 0,24 0,26 2 Garapa 39.324,67 31,93 5,38 0,28 3 Garapa 36.774,94 29,86 2.328,26 5,03 0,27 1 Jatobá 32.558,08 26,44 4,45 0,23 0,24 2 Jatobá 36.284,61 29,46 2.716,31 4,96 0,28 3 Jatobá 27.654,75 22,45 2.396,74 3,78 0,20 Desvio padrão 3.530,15 2,87 277,16 0,48 0,03 0,01 Média 34.029,08 27,63 2.479,15 4,65 0,25 0,25
Nos ensaios de tração normal, como pode ser observado nas tabs. 4 e 5, a chapa CDE perpendicular às fibras da madeira apresentou uma resistência maior do que a CDE paralela as fibras da madeira.
3.3. Ensaios de cisalhamento
Os resultados obtidos para os ensaios de cisalhamento (α0) são apresentados nas tabs. 6 (αCH0) e 7 (αCH90).
Tabela 6 – Ensaios de cisalhamento (α0) (αCH0).
Tabela 7 – Ensaios de cisalhamento (α0) (αCH90). CP Espécie Frup (N) fv (kN/cm2) Ev (kN/cm2) Ruptura (kN/cm) fv (kN/dente) Média por espécie fv(kN/dente) 1 Angelim 27.458,62 13,97 2.878,02 2,55 0,18 0,21 2 Angelim 36.774,94 18,71 3.078,81 3,41 0,25 1 Angico 32.656,14 16,61 3.394,58 3,03 0,22 0,23 2 Angico 35.303,94 17,96 2.595,86 3,28 0,24 1 Garapa 42.168,60 21,45 2.549,86 3,92 0,28 0,26 2 Garapa 36.186,54 18,41 6.540,94 3,36 0,24 1 Jatobá 41.678,26 21,20 3.498,64 3,87 0,28 0,27 2 Jatobá 40.697,60 20,70 3.857,48 3,78 0,27 Desvio padrão 4.994,09 2,54 1.290,15 0,46 0,03 0,03 Média 36.615,58 18,63 3.549,27 3,40 0,24 0,24
Nos ensaios de cisalhamento, assim como ocorreu nos ensaios de tração normal, e como pode ser observado nas tabs. 4 e 5, a chapa CDE perpendicular às fibras da madeira apresentou uma resistência maior do que a CDE paralela as fibras da madeira.
3.4. Análise visual
Nesta seção são apresentados os resultados da análise visual dos ensaios mecânicos realizados, ou seja, a maneira como ocorreram as rupturas. Estas se procederam de três modos diferentes: CP Espécie Frup (N) fv (kN/cm2) Ev (kN/cm2) Ruptura (kN/cm) fv (kN/dente) Média por espécie fv (kN/dente) 1 Angelim 27.556,69 25,15 8.136,76 1,97 0,22 0,23 2 Angelim 30.596,75 27,93 9.996,59 2,19 0,24 1 Angico 30.989,01 28,29 8.533,67 2,22 0,25 0,26 2 Angico 33.342,61 30,43 7.289,18 2,39 0,26 1 Garapa 30.204,48 27,57 2,16 0,24 0,24 2 Garapa 30.400,62 27,75 7.775,12 2,18 0,24 1 Jatobá 31.577,41 28,82 8.971,29 2,26 0,25 0,25 2 Jatobá 32.361,95 29,54 8.747,01 2,32 0,26 Desvio padrão 1.714,21 1,56 880,07 0,13 0,01 0,01 Média 30.878,69 28,18 8.492,80 2,22 0,25 0,25
(I) ruptura por arrancamento; (II) ruptura na madeira; (III) ruptura na chapa CDE.
A seguir, na fig. 9, podem ser observados os três modos de ruptura da ligação das estruturas de madeira.
(a) (b) (c)
Figura 9 – Modos de ruptura: (a) por arrancamento, (b) na madeira e (c) na chapa CDE.
(I) ruptura por arrancamento
Quando há a ruptura no arrancamento, deve-se analisar se a madeira é apropriada para ser conectada com chapa CDE, além de ser verificado se a chapa fixou adequadamente na madeira.
A tab. 8 apresenta os corpos de prova que romperam por arranchamento, para cada ensaio realizado e para cada espécie de madeira utilizada.
Tabela 8 - Ruptura por arranchamento.
CP Espécie tração paralelo,(α0),(αCH0) 1 Angico tração paralelo,(α0),(αCH90) 2 Angelim tração normal,(α90),(αCH0) 2 Angelim 2 Jatobá tração normal,(α90),(αCH90) 1 Angelim 2 Angelim 3 Jatobá
Como pode ser observado na tab. 8, do total de 56 corpos de prova, 7 romperam por arranchamento, isto é, 12,5% dos corpos de prova. Destes, 4 corpos de prova são da espécie Angelim.
Ainda dos 7 corpos de prova que romperam por arrancamento, o ensaio que mais rompeu os corpos de prova deste modo foi o de tração normal (α90),(αCH90), totalizando a ruptura de
três corpos de prova.
(II) ruptura na madeira
Quando ocorre a ruptura na madeira, a resistência do corpo de prova passa ser somente dependente da madeira, se mostrando assim eficaz a ligação da chapa CDE.
A tab. 9 apresenta os corpos de prova que romperam na madeira, para cada ensaio realizado e para cada espécie de madeira utilizada.
Tabela 9 - Ruptura na madeira.
CP Espécie tração normal,(α90),(αCH0) 3 Angelim 1 Angico 2 Angico 3 Angico 3 Garapa 3 Jatobá tração normal,(α90),(αCH90) 3 Angelim 2 Garapa
Como pode ser observado na tab. 9, do total de 56 corpos de prova, 8 romperam na madeira, isto é, 14,3% dos corpos de prova. Destes, 3 corpos de prova são da espécie Angico.
Ainda dos 8 corpos de prova que romperam na madeira, o ensaio que mais rompeu os corpos de prova deste modo foi o de tração normal (α90),(αCH0), totalizando a ruptura de seis
corpos de prova.
(III) ruptura na chapa CDE
Quando há ruptura ocorre na chapa, estima-se que esta fez sua função de ligação. É cabível verificar se a chapa CDE esta com as garantias especificadas pelo fabricante, como limite de escoamento da CDE igual a 23,2 kN/cm2, descrito anteriormente.
A tab. 10 apresenta os corpos de prova que romperam na chapa CDE, para cada ensaio realizado e para cada espécie de madeira utilizada.
Tabela 10 - Ruptura na chapa CDE. tração paralelo (α0)(αCH0) tração normal (α90) (αCH0) cisalhamento (α0) (αCH0)
CP Espécie CP Espécie CP Espécie
1 Angelim 1 Angelim 1 Angelim 2 Angelim 1 Garapa 2 Angelim 2 Angico 2 Garapa 1 Angico 1 Garapa 1 Jatobá 2 Angico 2 Garapa 1 Garapa 1 Jatobá 3 Garapa 2 Jatobá 1 Jatobá 2 Jatobá tração paralelo(α0)(αCH90) tração normal (α90)(αCH90) cisalhamento (α0) (αCH90)
1 Angelim 1 Angico 1 Angelim 1 Angico 2 Angico 2 Angelim 2 Angico 3 Angico 1 Angico 1 Garapa 1 Garapa 2 Angico 2 Garapa 3 Garapa 2 Garapa 1 Jatobá 1 Jatobá 3 Garapa 2 Jatobá 2 Jatobá 1 Jatobá
2 Jatobá
Como pode ser observado na tab. 10, do total de 56 corpos de prova, 41 romperam na chapa CDE, isto é, 73,2% dos corpos de prova. Destes, 12 corpos de prova são da espécie Garapa.
Ainda dos 41 corpos de prova que romperam na chapa CDE, o ensaio que mais rompeu os corpos de prova deste modo foi o de cisalhamento, totalizando a ruptura de 16 corpos de prova, sendo 8 para cada direção de ensaio.
4. Conclusões
No que se refere ao Brasil, é oportuno lembrar que, segundo Souza (1995)(9), em torno de 75% das construções têm suas estruturas de cobertura executadas em madeira, mas menos de 5% empregam ligações com chapas CDE, o que ilustra a relevância deste estudo.
Em todos os ensaios a maior ocorrência de ruptura ocorreu na chapa CDE (73,2% dos corpos de prova), consequentemente os resultados possuíram uma pequena variação de valores de resistência.
No ensaio de tração paralela a chapa CDE paralela às fibras da madeira (αCH0) apresentou
uma resistência maior do que a CDE perpendicular as fibras da madeira (αCH90).
Nos ensaios de tração normal e de cisalhamento, a CDE na posição perpendicular as fibras da madeira apresentou uma resistência maior do que a CDE na posição paralela as fibras
Quando a ruptura ocorreu na madeira, a chapa CDE mostrou-se funcional, logo que a ligação foi rompida quando superada a resistência da madeira.
Com esses dados obtidos, as espécies utilizadas nos ensaios poderão ser usadas em estruturas de madeira, porque tiveram poucas rupturas por arrancamento, se mostrando a chapa CDE eficiente para ligações em estruturas de madeira.
5. Referências
(1) Associação Brasileira de Normas Técnicas (1997). NBR 7190 - Projeto de estruturas de
madeira. Rio de Janeiro.
(2) Barros, O.; Hellmeister, J.C. (1989). Industrialização de estruturas de madeira para coberturas. In: ENCONTRO BRASILEIRO EM MADEIRAS E EM ESTRUTURAS DE MADEIRA, 3, São Carlos, 1989. Anais. São Carlos, USP/EESC/SET/LaMEM. v. 4.
(3) Baraldi, L.T. (1996). Método de Ensaio de Ligações de Estruturas de Madeira por
Chapas com Dentes Estampados. São Carlos. 98p. Dissertação (Mestrado) – Escola de
Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo.
(4) Carvalho, J.S.; Rocco Lahr, F.A. Contribuição para a definição de critérios para o dimensionamento da ligação entre peças estruturais de madeira por chapas metálicas com dentes estampados. Caderno de Engenharia de Estruturas, v. 9, n. 36, p. 49-63, 2007.
(5) Cheung, A.B. (2003). Tabuleiro ortótropo treliçado protendido transversalmente para
aplicação em pontes de madeira. São Carlos. 167p. Dissertação (Mestrado) – Escola de
Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo.
(6) Partel, H.; Hellmeinster, J.C. (1990). Estudo da ligação de peças estruturais de madeira de reflorestamento utilizando placas prego. São Carlos. (Iniciação Científica) - Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo.
(7) Barros, O. (1991). Algumas Considerações sobre a Pré-Fabricação de Estruturas de
Madeira para Coberturas. São Carlos. 144p. Dissertação (Mestrado) - Escola de Engenharia
de São Carlos, Universidade de São Paulo.
(8) Manieri, C.; Chimelo, J.P. (1989). Fichas de Características das Madeiras Brasileiras. 2.ed. São Paulo, Instituto de Pesquisa Tecnológica, Divisão Madeiras, 420p.
