Ligações estruturais com barras de aço coladas com epóxi em madeiras de alta densidade: influência dos defeitos da madeira e dos erros de produção na resistência mecânica

Abstract

Os pontos críticos das estruturas de madeira são as suas ligações, cujos comportamentos mecânicos podem condicionar o desempenho global das edificações. As ligações com barras coladas e madeira surgem como opção válida para cumprir com requisitos tais como resistência mecânica, rigidez, durabilidade em ambientes corrosivos e estética. Apesar do início do estudo destas ligações ter sido há cerca de 40 anos, ainda não existe consenso científico em relação às influências de determinados fatores na capacidade de carga. O objetivo desta dissertação é estudar o comportamento mecânico da ligação com barra colada em madeira de alta densidade visando a aplicação estrutural, através da análise da influência da geometria da ligação, erros de execução e defeitos de crescimento e secagem da madeira. Foram realizados ensaios de tração em 96 corpos de prova compostos por barras rosqueadas de aço de médio carbono galvanizado, com diâmetro de 6,3 mm e resistência à tração de 422 MPa, coladas com epóxi em madeiras de Citriodora (Corymbia Citriodora) e Maçaranduba (Manilkara spp), com densidades básicas de 701,80 kg/m³ e 962,54 kg/m³, respectivamente. Os comprimentos de ancoragem das barras variaram entre 5,0 e 22,5 vezes o diâmetro da barra. Foram realizadas medições dos teores de umidade com xilohigrômetros de contato e de perfuração e através do ensaio de secagem em estufa. Os defeitos de execução (ângulos de inclinação das barras em relação às fibras das madeiras, bolhas de ar na linha de colagem e combustão da madeira) e os defeitos de crescimento (nós, bolsas de resina e presença de medula) e secagem (rachaduras) da madeira foram catalogados e investigados. As ligações foram submetidas a ensaios de tração em máquina universal com velocidade de ensaio de 50 N/s. Os resultados permitiram concluir: a inclinação da furação é influenciada pelo estado de conservação dos equipamentos de furação, densidade da madeira e comprimento da furação; o método de colagem interfere no aparecimento de bolhas de ar na linha de adesivo; a resistência mecânica da ligação aumenta, de forma não linear, até comprimentos de ancoragem iguais a vinte vezes o diâmetro da barra; existe uma tendência para xi a redução da resistência mecânica da ligação com o aumento da inclinação do ângulo entre a barra de aço e as fibras da madeira; o teor de umidade provocou uma diminuição da resistência mecânica das ligações; as bolhas de ar encontradas nos adesivos e os pontos de combustão da madeira nos furos não provocaram decréscimos da resistência das ligações; as rachaduras da madeira contribuem para a determinação do modo de ruptura da ligação; as resistências mecânicas registradas para as ligações com Maçaranduba foram menores que os valores obtidos para Citriodora.