5M Ligações de estruturas de madeira

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FACULDADE MERIDIONAL IMED- CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
DISCIPLINA: ESTRUTURAS DE MADEIRA
LIGAÇÕES EM ESTRUTURAS DE MADEIRA 
NBR 7190:2011
Prof. MSc. Engª Marinês Silvani Novello
Ligações
Capítulo 6 da NBR 7190:2011
O projeto de ligações se faz necessário quando:
� existe a dificuldade de obter:
peças comerciais com comprimento acima de 7 metros, no caso de
espécies tropicais;
ou 5 metros no caso de espécie de reflorestamento;
� dificuldades de montagem (local da obra de difícil acesso de equipamentos);
� Necessidade de detalhe de projeto;
� transporte.
As ligações são pontos fundamentais na segurança de estruturas de madeira.
A falha de uma conexão poderá ser responsável pelo colapso da estrutura.
Ligações
6.1 Generalidades
As ligações podem ser:
• Pinos metálicos: pregos ou parafusos
• Cavilhas: pinos de madeira torneados
• Conectores: anéis metálicos ou chapas metálicas com dentes estampados
Devem ser respeitados os espaçamentos especificados e a pré-furação:
• Para evitar o fendilhamento da madeira
6.2 Ligações com pinos
Não é permitido o uso de ligações com apenas um pino.
Para ser considerada uma conexão rígida deve ter pelo menos 04 parafusos
Ligações
Dispositivos utilizados em ligações:
Ligações
Dispositivos utilizados em ligações:
Ligações
Dispositivos utilizados em ligações:
A: prego, B: parafuso auto atarraxante, C: parafuso com porca e 
arruela
D: Pino metálico, E : Pino de madeira, F: Conector de anel metálico
G: Chapa com dentes estampados, H: Tarugo de madeira
G
Ligações
Dispositivos utilizados em ligações:
Ligações
Dispositivos utilizados em ligações:
Exemplos de parafusos para bitolas e comprimentos disponíveis no
mercado.
Ligações
Dispositivos utilizados em ligações:
Exemplos de parafusos feitos com barras rosqueadas + porca e arruela
São adquiridas barras no mercado, cortadas nos comprimentos
necessários para fazer a ligação.
Ligações
Dispositivos
utilizados em
ligações:
Pregos
G
Ligações
Dispositivos
utilizados em
ligações:
Pregos
G
Ligações
Dispositivos
utilizados em
ligações:
Pregos
G
Ligações
6.2.4 Resistência dos pinos
A penetração em qualquer uma das peças ligadas não deve ser menor que a espessura
da peça mais delgada senão, o prego será considerado não resistente.
A penetração da ponta do prego na peça de madeira mais distante de sua cabeça deve
ser de pelo menos 12d ou igual à espessura dessa peça.
Ligações
6.2.4 Resistência dos pinos
O valor de cálculo da resistência de um pino metálico correspondente a uma
única seção de corte é determinado em função do valor do parâmetro:
onde t é a espessura convencional da madeira e d o diâmetro do pino,
estabelecendo-se como valor limite:
sendo fyd a resistência de cálculo ao escoamento do pino metálico,
determinada a partir de fyk com γs =1,1, e fe,d a resistência de cálculo de
embutimento, conforme 5.2.7.
Ligações
6.2.4 Resistência dos pinos
Os pregos e parafusos estruturais devem ser feitos de aço com resistência
característica de escoamento fyk mínima e terem diâmetros mínimos, conforme
Tabela 18.
Ligações
6.2.4 Resistência dos pinos
O valor de cálculo Rvd,1 da resistência de um pino, correspondente a uma única
seção de corte, é dada pelas expressões seguintes:
Ligações
5.2.9 Resistência a tensões normais inclinadas em relação às fibras de
madeira
O Permite-se ignorar a influência da inclinação β das tensões normais em
relação ás fibras da madeira até o àngulo de 6º. Para inclinações maiores é
preciso considerar a redução de resistência, adotando-se a fórmula de
Hankinson.
Ligações
5.2.9 Resistência a tensões normais inclinadas em relação às fibras de
madeira
Ligações
5.2.9 Resistência
a tensões
normais
inclinadas em
relação às fibras
de madeira
Ligações
Dispositivos utilizados em ligações:
Exemplo de ligação com parafuso/pino.
Ligações
Dispositivos utilizados em ligações:
Exemplo de ligação com parafuso/pino.
Ligações
Dispositivos utilizados em ligações:
Exemplo de ligação com parafuso/pino.
Ligações
6.2.4 Resistência dos pinos
Resistência de um pino, correspondente a uma dada seção de corte entre uma
peça de madeira e uma peça de aço (figura abaixo):
É determinada pela menor das duas resistências:
• uma referente à ligação do pino com a madeira e;
• a outra à ligação do pino com a parede da peça metálica.
A determinação da resistência
referente à ligação do pino com a
peça de aço é feita de acordo com
os critérios da ABNT NBR 8800.
Ligações
Dispositivos utilizados em ligações:
Exemplo de
ligação mista:
aço/madeira
Ligações
Dispositivos utilizados em ligações mista: aço e madeira:
Ligações
6.2.4 Resistência dos pinos
Pinos em corte duplo (figura abaixo):
A determinação da resistência correspondente a cada uma das seções de corte,
considerando-se t com o menor dos valores entre:
• t1 e t2/2 em uma das seções;
• e entre t2/2 e t3 na outra.
Ligações
6.3 Ligações com cavilhas
Cavilhas devem ser torneadas e feitas com madeiras duras, folhosas da classe
D60, ou com madeiras moles de ρaparente = 600 kg/m³ impregnadas com resinas
que aumentem sua resistência.
As madeiras impregnadas para as cavilhas devem ter resistências compatíveis
com a classe D60.
Admite-se o emprego de cavilhas estruturais apenas com os diâmetros de 16 mm,
18 mm e 20 mm.
São pouco utilizadas
mas o item 6.3
especifica os critérios
de dimensionamento
Ligações
Dispositivos utilizados em ligações:
Exemplo de ligação com cavilhas
Ligações
6.4 Ligações com conectores
6.4.1 Ligações com anéis metálicos 
Admite-se apenas diâmetros internos d de 64 mm e 102 mm.
Devem ser acompanhados por parafusos de 12 mm e 19 mm, respectivamente,
colocados no centro do anel.
São fabricados com aço submetido às prescrições da ABNT NBR 8800. As
ligações com anéis são consideradas rígidas.
A resistência de um anel
metálico ao corte da
ligação entre duas peças
de madeira: é em função
das resistências ao
cisalhamento
longitudinal fv0,d das
duas madeiras
interligadas.
8 Ligações
6.4 Ligações com conectores
6.4.3 Resistência de um anel metálico 
O valor de cálculo da resistência ao cisalhamento da madeira 
correspondente a um anel metálico é dado pelo menor dos valores: 
onde t é a profundidade de
penetração do anel em cada
peça de madeira,
d é o seu diâmetro interno,
como mostrado na Figura
abaixo,
e fc,d é o valor de cálculo da
resistência à compressão
inclinada de .
Ligações
Dispositivos utilizados em ligações:
Exemplo de
ligação com
conectores
metálicos
Ligações
6.4 Ligações com conectores
6.4.4 Ligações com chapas com dentes estampados
Empregadas em ligações estruturais quando a eficiência da cravação for
garantida por seu executor.
Os valores da resistência de cálculo que podem ser atribuídos às chapas com
dentes estampados, correspondentes a uma única seção de corte, devem ser
garantidos pelo respectivo fabricante, de acordo com a legislação brasileira.
Exemplo de
ligação com
Chapas
estampadas
Ligações
6.4.4 Ligações com chapas com dentes estampados
Exemplo de ligação com chapas estampadas
Ligações
6.5 Espaçamento entre elementos de ligação com pinos: pregos, 
parafusos e cavilhas
Ligações
6.5 Espaçamento entre elementos de ligação anéis metálicos
Diâmetro mínimo do parafuso será de 12 mm para anéis metálicos com
64 mm de diâmetro interno e de 19 mm para anéis metálicos com
diâmetro interno de 102
Ligações
Item 8 Disposições construtivas NBR 7190:2011
Valores mínimos para espaçamentos e dimensões:
Outras recomendações da NBR 7190:2011 é quanto aos diâmetros mínimos:
� pregos: 3mm – item 6.2.4 (tabela18 NBR 7190:2011);
� parafusos: 9,5 ou 10mm – item 6.2.2 e 6.2.4 (tabela 18) NBR 7190:2011 e
resistência mínima de 240 MPa;
�Cavilhas: 16mm – item 6.3 NBR 7190:2011
Item 8.2.4 - As chapas de aço utilizadas nas ligações deverão ter espessura:
• mínima de 6mm no caso específico de pontes,
• ou 3mm no caso de outro tipo de estrutura.
Espaçamentos mínimos de outros dispositivos: consultar a NBR 7190:1997 ou
2011.
Ligações
Práticas usuais com ligações de pregos
As peças metálicas utilizadas em estruturas de telhado são os
pregos, os parafusos, chapas de aço para os estribos e
presilhas.
Os pregos mais utilizados são:
�22 x 42 ou 22 x 48 – para pregar as vigas
�22 x 42 ou 19 x 39 – para pregar os caibros
�15 x 15 – para pregar as ripas.
Em ligações principais são usados pinos.