DETALHE ESTRUTURA

A construção de estruturas de madeira usualmente requer ligações entre as peças que as compõem. Estas uniões devem ser compatíveis com as solicitações mecânicas avaliadas, garantindo durabilidade e segurança à estrutura.

As ligações representam um importante ponto no dimensionamento das estruturas de madeira, pois praticamente toda estrutura de madeira apresenta partes a serem interligadas. Basicamente a norma brasileira considera três tipos de ligações entre peças de madeira: pinos metálicos, cavilhas de madeira e conectores.

As peças de madeira são fabricados em tamanho limitados, dessa maneira é preciso meios que possam unir duas ou mais peças, essa união é chamado de ligações.  As ligações estão no pontos mais fragilizados da estrutura de madeira, são expostos a esforços e tensões, constituindo uma zona de critica que merece um cuidado especial.  Existe diversos tipos de ligações, tais como: parafusos, colagem, pregos, grampos, encaixe, pinos, braçadeiras, conectores metálicos, tarugos e entalhes.  

Os grampos e as braçadeiras são usados como elementos auxiliares.

As colagens é um tipo de ligação mais moderno, dependendo basicamente da qualidade do produto para a sua eficiência. Só se pode efetuar boas ligações do tipo colagem quando for fabricados em industrias.

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Existe dois tipos de parafusos: os parafusos rosqueados e do tipo com porca e arruelas. O diâmetro ou lado das arruelas não deve ser inferior a 3 vezes o diâmetro do parafuso, para que haja total transferência de esforços entre a área de pressão da arruela e a madeira. Para ser considerada rígida a ligação deverá ter no mínimo 4 parafusos. Os parafusos são ajustados nos furos de modo a não ultrapassar uma pequena folga. As peças de madeiras devem sempre ser furadas em conjuntos, depois de superpostas numa pré-montagem com pregos.

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Os pinos metálicos correspondem aos pregos e parafusos. As cavilhas são pinos de madeira torneados, porém a norma não é clara quanto ao possível tipo de cavilha chamada de partida, ou seja, pino de madeira com corte longitudinal em diagonal. Os conectores podem ser os anéis metálicos ou as chapas metálicas com dentes estampados.

Como a resistência das ligações com pinos metálicos é limitada pela tensão de apoio do pino na madeira e pela sua flexão, foram criados peças rígidas para evitar estas limitações. Os conectores em forma de anel são peças metálicas, colocadas em entalhes nas interfaces das madeiras e mantidas em posição por meio de parafusos passantes colocados dentro do anel. No caso de anéis metálicos, os modos de ruptura possíveis também são dois: esmagamento e cisalhamento da madeira.

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A resistência de um anel metálico é dada em função de dois parâmetros. Um deles corresponde à resistência ao cisalhamento da parte interna do anel. O outro refere-se à resistência produzida pelo contato das paredes do anel com a madeira. Em outras palavras, considera-se que o anel metálico possui resistência suficiente para as solicitações atuantes, e assim, a madeira torna-se a responsável pela resistência da ligação.

As cavilhas são pinos cilíndricos confeccionadas com madeira dura e são introduzidas por cravação em furos sem folga nas peças de madeira. De acordo com a NBR7190 as cavilhas deverão ser de madeiras da classe C60 ou com madeiras macias impregnadas por resina para aumento de capacidade resistente.

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As ligações por encaixes constituem o meio mais tradicional e o meio que foi mais utilizado nas ligações de peças de madeira. São econômicos pois não necessitam de materiais adjacentes, porém necessitam de mão-de-obra cuidadosa e especializada. Com o surgimento de colas especiais e ferragens para ligações seu uso foi tornando-se escasso. Nestas ligações as peças devem ter as faces transmissoras dos esforços totalmente em contato antes dos carregamentos. Os encaixes são mantidos no lugar com cavilhas, pregos, colas ou parafusos que não são levados em conta no cálculo destas ligações. O Japão, em particular, é o país onde foram desenvolvidos os encaixes mais complexos em estruturas de madeira.

As ligações por penetração se caracterizam pela utilização de elementos de ligação. As forças transmitidas de uma peça para outra convergem geralmente para uma pequena área (parafusos, anéis, etc.). 

As ligações por aderência são estabelecidas por meio de uma fina película de adesivo. Os esforços são absorvidos por superfícies relativamente grandes formadas pelas áreas ligadas pelo adesivo. 

A emenda, em uma terça, deve ser feita o mais perto possível da região dos apoios (ou seja, das tesouras), nunca no meio do vão.

Chapas de dentes estampados os esforços são absorvidos na chapa pelos dentes em um grupo de dentes e a chapa transfere os esforços para outro grupo de dentes. Utilizadas em treliças pré-fabricadas.

 Vantagens

A madeira se caracteriza por uma capacidade de caga e por ter um peso próprio baixo, permitindo componentes de dimensões menores envergaduras maiores. A madeira laminada colada proporciona flexibilidade em curvaturas razoavelmente grandes, arqueadas e dobradas em sua forma, uma das características é a versatilidade nas formas livres.

Uma estrutura de madeira colada é mais segura que uma de aço desprotegido, isso em caso de incêndio. Ou seja, em caso de incêndio a madeira carboniza lentamente e a parte que não afeta mantem a estabilidade da estrutura algum tempo. A madeira não só apresenta resistência ao fogo mas também a outros materiais químicos e mais agressivos. Comportando-se como um material resistente.

No caso de madeira feita em peças maciças, madeira laminada colada exige um menor numero de ligações, e são previstos para grandes dimensões.