I SSN 1413-9928 (ver so i mpr essa) UNIVERSIDADE DE SO PAULO ESCOLA DE ENGENHARIA DE SO CARLOS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE ESTRUTURAS 2002 E ES ST TR RU UT TU UR RA AS S D DE EM MA AD DE EI I R RA A S SU UM M R RI IO O Mtodo de ensaio de ligaes de estruturas de madeira por chapas com dentes estampadosLvio Tlio Baraldi&Carlito Calil Junior1 Pontes protendidas de madeira Fernando Srgio Okimoto&Carlito Calil Junior25 Resistncia ao embutimento da madeira compensada Guilherme Corra Stamato&Carlito Calil Junior 49 Influncia da umidade nas propriedades de resistncia e rigidez da madeira Norman Barros Logsdon&Carlito Calil Junior77 Estruturas lamelares de madeira para coberturas Nbia dos Santos Saad Ferreira&Carlito Calil Junior109 Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 1-23, 2002 MTODO DE ENSAIO DE LIGAES DE ESTRUTURAS DE MADEIRA POR CHAPAS COM DENTES ESTAMPADOS Lvio Tlio Baraldi1 & Carlito Calil Junior2 RESUMO Estetrabalhoapresentaumapropostademtododeensaioparadeterminaoda resistnciadeligaesempeasestruturaisdemadeiraporchapascomdentes estampadosetambmverificaosmodosderupturadestasligaes.Paraesta finalidadeforamrealizadosensaioscomcincoespciesdemadeiraclassificadasde acordo com as classes de resistncia apresentadas na norma brasileira para estruturas demadeira,aNBR7190/1997-Projetodeestruturasdemadeira.Notrabalhoso verificadostrsmodosbsicosderupturadasligaes,asaber:traodachapa, cisalhamentodachapaearrancamentodosdentesdachapadapeademadeira. Dentrodecadamododerupturaverificam-seosefeitosdavariaodaposioda chapa em relao direo de aplicao da fora. Determina-se tambm a resistncia daligaodeacordocomopropostopelanormabrasileiraparaestruturasde madeira. Palavras-chave: Estruturas de madeira; chapa com dentes estampados; ensaios. 1INTRODUO Paraadisseminaodoempregodamadeiracomomaterialestruturalde construo necessria a industrializao dos sistemas construtivos. Emnvelmundialodesenvolvimentodaindstriadeestruturasdemadeira ocorreu,principalmente,naEuropadops-guerradevidonecessidadede reconstruorpidaeeconmicadascidadesdestrudaspelaguerra.O desenvolvimentodaindstriadamadeiraparaestruturasdecoberturapropiciouo surgimentodeumnovoconector,queviabilizouamontagemdasestruturasem escala industrial, as chapas com dentes estampados, doravante denominadas CDE. Dentrodestalinhadeconectoresdestacam-seosfabricadospelaGANG-NAIL,inventadosnosEstadosUnidosem1955porJ.CalvinJurgit(GANG-NAIL, 1980), presidente da Automated Building Components, Inc. NoBrasil,deacordocomBARROS(1989),asestruturasdemadeirano atingiramumaltonveldeindustrializaodevidoprincipalmenteaosseguintes

1Professor Doutor, Universidade de Marlia, lbaraldi-fe@unimar.br 2Professor Titular, Departamento de Engenharia de Estruturas da EESC-USP, calil@sc.usp.br Lvio Tlio Baraldi & Carlito Calil Junior Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 1-23, 2002 2aspectos:afaltadeconscientizaodosproprietriosquantoelaboraotcnica dosprojetosdecobertura,quenamaioriadasvezesficaacargodecarpinteiros; poucossoosprofissionaisdareadaEngenhariaCiviledaArquiteturaque conhecemaspropriedadesesabemtrabalharcomomaterialmadeira;ea inexistncia de polticas pblicas para utilizao adequada e racional da madeira. Estebaixondiceocorre,almdosmotivoscitadosanteriormente,devido poucadivulgaoporpartedasuniversidadeseindstriasdoBrasildestetipode conector, e tambm por se tratar de um conector ainda no normalizado, uma vez que otextodanormabrasileiraparaestruturasdemadeirafoiescritoantesda industrializao deste conector. Enquantoemoutrospasesaspesquisasenormasforamsendoatualizadas juntamente com o avano tecnolgico, no Brasil s no incio dos anos 90 iniciou-se a revisodanormabrasileiraparaestruturasdemadeira.Nestetexto(NBR7190, 1997),procurou-sesupriradeficinciaapresentadaemrelaoautilizaode conectoresdotipoCDE.EstetrabalhosurgiupelanecessidadedaComissode EstudosdaABNT,paraarevisodanormadeestruturasdemadeira,coma finalidade da proposta de um mtodo de ensaio para ligaes por CDE. Este trabalho tem, portanto, como objetivo principal, a definio de um mtodo de ensaio e sua verificao experimental para ligaes em estruturas de madeira por CDE,comnfasepropostaparaadeterminaodaresistnciaerigidezdestas ligaesparaaNBR7190/1997eaverificaodosmodosderupturaavaliados nos ensaios. 2REVISO BIBLIOGRFICA Abibliografiaparaarealizaodestetrabalhopodeserdivididaemdois grupos principais: o primeiro est relacionado com as normas referentes a estruturas treliadasdemadeirautilizando-seCDE; o segundo refere-se aos artigos publicados em revistas tcnicas das pesquisas sobre este tipo de conector realizadas no Brasil e no exterior. As normas foram importantes para a realizao da primeira etapa do trabalho contendoummtododeensaioparaoestudodocomportamentodaligao.Jos estudos realizados por outros pesquisadores foram importantes para a verificao da validade dos resultados obtidos nos ensaios. Foram estudadas as seguintes normas : British Standard Institution (1989) - BS 6948 - Methods of test; InstitutoNacionaldeNormalizacin.NCH1198-Madera:Construcionesde madera - Calculo; Deutsche Institut fr Normung (1988). DIN 1052 - Structural use of wood; CEN-TC 124 (1994). pr EN 1075 - Timber structures - Test methods - Joints made with punched metal plate fasteners; AmericanNationalStandardsInstitute/TrussPlateInstitute(1995).ANSI/TPI1 (Draft6)-Nationaldesignstandardformetalplateconnectedwoodtruss construction; American Society for Testing and Materials (1992). ASTM E489 - Test methods for tensile strength properties of steel truss plates; Mtodo de ensaio de ligaes de estruturas de madeira por chapas com dentes estampados Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 1-23, 2002 3AmericanSocietyforTestingandMaterials.ASTME767-Testmethodsforshear resistance of steel truss plate; Canadian Standards Association (1980). CSA S347 - Methods of test for evaluation of truss plate used in lamber joints; AssociaoBrasileiradeNormasTcnicas(1997).NBR7190-Projetode estruturas de madeira. Apartirdestesestudosotrabalhoconcentrou-seprincipalmenteemtrs normas: a inglesa BS 6948, a europia prEN 1075 e a americana ANSI/TPI 1. Estasnormasapresentammtodosdeensaiobaseadosemtrsmodosde ruptura a serem analisados, que so: Trao da chapa de ao; Cisalhamento da chapa de ao; Arrancamento dos dentes da chapa da pea de madeira. Paracadamododerupturaasnormasespecificamvariaesdaposioda chapa,definindongulosdoeixolongitudinaldachapaemrelaodireodas fibras da madeira (CH) e o ngulo entre a direo da fora e as fibras da madeira (). Apresentamaindaasdimensesaseremutilizadasnaconfecodaspeasde madeira que compem os corpos-de-prova. DeacordocomaNBR7190(1997),aresistnciadasligaesporCDE definidapeloescoamentodachapametlica,oupeloinciodearrancamentoda chapametlica,ouporqualquerfenmenoderupturadamadeira,nosetomando valor maior que a carga aplicada ao corpo-de-prova, para uma deformao especfica residual da ligao de 0,2%, medida em uma base de referncia padronizada, igual ao comprimentodachapametlicanadireodoesforoaplicado,comomostrao diagrama da figura 1. Paraestafinalidadeadeformaoespecficaresidualdaligaomedidaa partirdaintersecodaretasecante,definidapelospontos(F71;71)e(F85;85)do diagramaforadeformaoespecfica,representadospelospontos71e85do diagramadecarregamentodafigura2,comoeixodasdeformaes.Apartirdesta intersecoconstri-seumaretaparalelaafastadade0,2%ataintersecodo diagramaforadeformaoespecficadaligao.Aforacorrespondentedefinida como a resistncia da ligao R. Arigidezdaligaocorrespondeinclinaodaretautilizadana determinao da resistncia da ligao. Lvio Tlio Baraldi & Carlito Calil Junior Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 1-23, 2002 4F7185F2RF ) ( ) (mmmmArctg k Figura 1 - Determinao da resistncia (R) e rigidez (k) da ligao. Fonte: NBR 7190/1997 444530s02010,10,504030522 4230s21 31242315431,0estFR866230s 30s61 7163645582tempo (s)848385878889 Figura 2 : Diagrama de carregamento. Fonte: NBR 7190/1997 Da reviso bibliogrfica conclui-se que os modos de ruptura que ocorrem nas ligaes por CDE so :a)Ruptura da chapa de ao por trao; b)Ruptura da chapa de ao por cisalhamento; c)Ruptura por arrancamento dos dentes da chapa das peas de madeira; d)Ruptura da madeira por cisalhamento, fendilhamento, ou trao. Mtodo de ensaio de ligaes de estruturas de madeira por chapas com dentes estampados Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 1-23, 2002 5Omtododeensaiopropostodevepermitiradeterminaodaresistnciae rigidezdaligaodeacordocomadefinioapresentadananormabrasileirapara estruturas de madeira (NBR 7190, 1997). 3MTODO DE ENSAIO PROPOSTO 3.1Consideraes gerais Os ensaios foram realizados em cinco espcies diferentes de madeira, sendo duas de reflorestamento e trs nativas. Apresenta-senatabela1arelaodasespciesdemadeirautilizadasnos ensaios e suas classificaes de acordo com as classes de resistncia apresentadas pela norma brasileira para estruturas de madeira (NBR 7190, 1997). Paraarealizaodosensaios,utilizou-seamadeiranoestadoverde,por apresentarmenorvariabilidadenosvaloresdesuaspropriedadesderesistnciae elasticidadee,tambm,menoresvaloresderesistnciaparaasligaes.Paraa saturaodaspeasdemadeira,estasforamcolocadasemumreservatriocom gua e feito o controle do peso, at o equilbrio, garantindo-se assim a saturao das fibras da madeira. Todasasvigasdemadeirautilizadasnosensaiospassaramporinspeo visual e foram caracterizadas para obter-se as seguintes propriedades para projeto de estruturas: Densidade Resistncia ao cisalhamento; Resistncia trao normal s fibras; Resistncia trao paralela s fibras; Resistncia compresso normal s fibras; Resistncia compresso paralela s fibras; Mdulo de elasticidade paralelo s fibras; Mdulo de elasticidade normal s fibras. Tabela 1 - Agrupamento de classes de resistncia Caractersticas das espcies de madeiraEspcieClasse fc0,k (MPa) fv,k (MPa) Ec0,m (MPa) bas,m (Kg/m3) apa (Kg/m3)Pinus (Pinus elliottii)C202049500500650 Cupiba (Goupia glabra)C3030514500650800 Garapa (Apuleia leiocarpa) C4040619500750950 Jatob (Hymenaea stilbocarpa) C60608245008001000 Eucalipto (Eucalyptus citriodora) C60608245008001000 Lvio Tlio Baraldi & Carlito Calil Junior Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 1-23, 2002 6Foram utilizados nos ensaios conectores fabricados e fornecidos pela GANG-NAIL do BRASIL, selecionados aleatoriamente de um lote de produo normal. Osconectoressofabricadoscomaogalvanizadoaquente,deprimeira qualidade, com as seguintes especificaes fornecidas pelo fabricante : Obedece os requisitos da ASTM A446-72 Grau A; Tenso admissvel trao: 14 kN/cm2; Cisalhamento admissvel: 9,8 kN/cm2; Limite de escoamento: 23,2 kN/cm2; Alongamento em 5 cm : 20% (mnimo); Limite de resistncia trao: 31,64 kN/cm2. AGANG-NAILdoBRASILprescreveaindaasseguintescaractersticaspara os conectores: Nmero de dentes : 1,5 dentes/cm2; Peso : 1,05 g/cm2; Espessura : 1,23 mm (podendo variar at um mximo de 1,38 mm); Comprimento dos dentes : 7,8 mm; Ao efetivo longitudinalmente : 32,7%; Ao efetivo transversalmente : 70,2%. Paraaconfecodoscorpos-de-provaosseguintesprocedimentosforam adotados : Primeiro passo : Todas as vigas foram numeradas por espcie; Segundopasso:Foramextradosdecadavigaoscorpos-de-provanecessrios parasuacaracterizao,osquaisforamacondicionadosemumtanquedegua atatingiremopontodesaturaodasfibras,paraemseguida,seremfeitosos ensaiosdeclassificao.Cadacorpo-de-provarecebeuonmerodavigaaque correspondia; Terceiropasso:Dorestantedecadavigaforamconfeccionadasaspeasdos corpos-de-prova para o ensaio das ligaes. Cada conjunto de peas foi numerado de acordo com o nmero da viga correspondente e o cdigo "CP" foi acrescentado para especificar que estavam relacionados com os ensaios de ligaes por CDE. Quartopasso:Aspeasforamacondicionadasemumtanquedeguaat atingirem o ponto de saturao das fibras. Este controle foi feito por medies do peso de testemunhos colocados juntos s peas no tanque. Quintopasso:Aspeasforamretiradasdotanqueeoscorpos-de-provaforam montados no mximo 24 horas antes de serem ensaiados. Para a prensagem dos conectores nas peas de madeira utilizou-se um prtico de reaocomumcilindrohidrulicoacoplado,comandadoporumsistema VICKERS.Nabasedopistodocilindrofoiacopladaumachapametlicapara distribuiraforasobretodaareadoconectorcomoobjetivodeconseguiruma penetrao dos dentes mais uniforme possvel. Aforadeprensagemdoconectorvarioude6a16toneladas,deacordocomo tamanho do conector e a densidade da madeira. Sextopasso:Emseguidaoscorpos-de-provaforampreparadosparaoensaio com os relgios comparadores. . Mtodo de ensaio de ligaes de estruturas de madeira por chapas com dentes estampados Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 1-23, 2002 7Todos os modelos de corpos-de-prova foram montados com dois conectores, sendo um em cada face das peas de madeira, e foram fixados simetricamente para evitar os efeitos da excentricidade nas ligaes. Osvaloresderupturaestimadosparaosensaiosforamobtidosapartirdos resultados de ensaios preliminares. Asseestransversaisdaextremidade das peas carregadas compresso forampreparadasdemodoaapresentarumasuperfcieplanaelisa,comngulos retos em relao ao eixo paralelo s direes das fibras da madeira. Aspeasquecompemumcorpo-de-provadevemapresentaramesma espessura para evitar problemas na fixao dos conectores. 3.2Procedimentos de ensaio a)Estimou-seumvalordecargamxima(Fest)paracadatipodemodelo testado; b)Aplicou-seacargaaumarazoconstantede0,2Festporminuto.Para corpos-de-prova que utilizaram dispositivos de adaptao para o ensaio, a velocidade decarregamentoatatingirovalorde0,2Festfoimaislentaparaquehouvessea acomodaododispositivo,apartirdestepontoretomou-seavelocidadede0,2Fest por minuto; c)Mediu-seeregistrou-seodeslocamentodaligaopelomenosacada incremento de carga de 0,1Fest. As medies foram feitas com relgios comparadores colocados em pontos correspondentes a lados opostos do modelo. Utilizou-se valores mdios nos clculos. d) Registrou-se a carga mxima para cada ensaio. 3.3Ensaio de trao da chapa Aspeasdemadeiraapresentavamseotransversalcomalturamnimade 9,7cmelarguramnimadeduasvezesocomprimentodosdentesmais0,5cmou 3,3cm,sendoempregadosempreomaiorvalor.Ocomprimentodaspeasfoino mnimo de 20cm. Figura 3 - Descrio das peas de madeira para ensaio de trao da chapa Mnimo 20 cm Mnimo 2 x comp. do dente + 0,5 cm ou 3,3 cm h = mnimo 9,7 cm Lvio Tlio Baraldi & Carlito Calil Junior Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 1-23, 2002 8As dimenses do conector (comprimento x largura) foram calculadas para que arupturaocorressenoconectoremsuaseoresistentesemquehouvesseo arrancamentodosdentesdoconectordaspeasdemadeiraourupturadamadeira por trao paralela s fibras. O ensaio foi realizado com a aplicao de uma fora de trao axial no corpo-de-prova,ondeadireodeaplicaodestaforaformavaumngulode=0em relaosfibrasdamadeira.Foramensaiadosdoismodelosdecorpo-de-prova, diferindo entre si pela posio das chapas em relao a direo das fibras, formando ngulos de CH = 0 e 90. Figura 4 - Corpos-de-prova para ensaios de trao da chapa de ao Apresentam-senatabela2asdimensesdachapautilizada,comsuas dimenses na seo de solicitao: Tabela 2 - Dimenses das chapas utilizadas nos ensaios de trao ENSAIO DE TRAO DA CHAPA ESPCIEch=0Lrup(cm)ch=90Lrup(cm) Pinus4x2345x1414 Garapa5x16511x1010 Cupiba5x1657x8,58,5 Eucalipto7x14711x1212 Jatob7x14711x88 Fora de trao CH = 0 CH = 90 2 mm entre peas Relgios comparadores Mtodo de ensaio de ligaes de estruturas de madeira por chapas com dentes estampados Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 1-23, 2002 9Paraosensaiosdetraodachapa,abasedemedidaparaosrelgios comparadoresfoide100mmparatodasasespcies,comexceodoPinuselliottii onde foi utilizada uma base de medida de 120mm. 3.4Ensaio de cisalhamento da chapa As peas de madeira apresentavam seo transversal com espessura mnima deduasvezeso comprimento dos dentes do conector mais 0,5cm, ou 4,7cm, sendo empregado sempre o maior valor. As demais dimenses das peas esto mostradas na figura 5. As dimenses do conector (comprimento x largura) foram calculadas para que arupturaocorresseporcisalhamentodoconectordeaoemsuaseoresistente, sem que houvesse o arrancamento dos dentes do conector das peas de madeira ou rupturadamadeira.Almdissoprocurou-semanterumaproporoentreo comprimentoealarguradoconectordeaproximadamente1:1paraCH=0, aumentandopara2:1comCH=90,enoseprolongandopormaisde75%da espessura da pea de madeira. Figura 5 - Descrio das peas de madeira para ensaio de cisalhamento da chapa Osensaiosforamrealizadospormeiodaaplicaodeumaforade compresso no corpo-de-prova. A direo de aplicao desta fora formou um ngulo 19,4 cm (mnimo) 4,0 cm 9,7 cm (mnimo) 10,0 cm 2,5 cm 24,0 cm 0,5 cm Mnimo 2 x comp. do dente + 0,5 cm ou 4,7 cm Lvio Tlio Baraldi & Carlito Calil Junior Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 1-23, 2002 10=0 em relao s fibras da madeira. Foram feitas quatro variaes da inclinao do conector em relao s fibras da madeira, com CH=0, 30, 60 e 90, como mostrado na figura 6. Figura 6 - Corpos-de-prova para ensaio de cisalhamento da chapa de ao Apresentam-senatabela3asdimensesdaschapasutilizadas,comsuas dimenses na direo da solicitao, para cada tipo de ensaio: Tabela 3 - Dimenses das chapas utilizadas nos ensaios de cisalhamento ENSAIO DE CISALHAMENTO DA CHAPA ESPCIEch=0Lr (cm) ch=30 Lr (cm) ch=60 Lr (cm) ch=90Lr (cm) Pinus 14x667x20127x2087x207 Garapa7x887x10127x1297x147 Cupiba7x887x14127x1487x147 Eucalipto7x887x14127x1487x87 Jatob7x887x14127x148,57x87 Foram adotadas as seguintes bases de medida: Cupiba: 120mm; Pinus elliottii: 125mm; Garapa, Jatob e Eucalipto citriodora: 140mm. Fora de compresso 2 mm entre peas CH = 0 CH = 90 CH = 30 e 60 Relgios comparadores Mtodo de ensaio de ligaes de estruturas de madeira por chapas com dentes estampados Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 1-23, 2002 113.5Ensaio de arrancamento da chapa 3.5.1Arrancamento paralelo s fibras da madeira Aspeasdemadeiradoscorpos-de-provaparaensaiosdearrancamento paralelosfibrasseguemasmesmasespecificaesapresentadasparaaspeas utilizadas nos ensaios de resistncia trao da chapa. As dimenses do conector (comprimento x largura) foram calculadas para que a ruptura ocorresse por arrancamento dos dentes do conector das peas de madeira, sem que houvesse ruptura da madeira por trao paralela s fibras ou do conector em sua seo resistente. O ensaio foi realizado por meio da aplicao de uma fora de trao no corpo-de-prova,formandoumngulo=0emrelaosfibrasdamadeira.Foramfeitas trsvariaesdainclinaodoconectoremrelaosfibrasdamadeira,com ngulos CH= 0, 45 e 90. Figura 7 - Corpos-de-prova para ensaio de arrancamento paralelo s fibras Apresentam-senatabela4asdimensesdaschapasutilizadas,como nmero de dentes trabalhando na ligao, para cada tipo de ensaio: Tabela 4 - Dimenses das chapas utilizadas nos ensaios de arrancamento paralelo s fibras ENSAIO DE ARRANCAMENTO PARALELO S FIBRAS ESPCIEch=0NO DENTES ch=45NO DENTES ch=90NO DENTESPinus 7x81607x81607x8160 Garapa7x81607x81607x8160 Cupiba7x81607x81607x8160 Eucalipto7x81607x81607x8160 Jatob7x81607x81607x8160 CH = 90 CH = 45Fora de trao CH = 0 2 mm entre peas Relgios comparadores Lvio Tlio Baraldi & Carlito Calil Junior Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 1-23, 2002 12 Foram adotadas as seguintes bases de medidas: Jatob, Cupiba, Eucalipto citriodora e Garapa: 100mm; Pinus elliottii: 120mm. 3.5.2Arrancamento perpendicular s fibras da madeira O corpo-de-prova composto por duas peas unidas formando um dispositivo deligaoemformadeT.Oelementotransversal(mesa)docorpo-de-prova apresentava seo transversal com largura mnima de duas vezes o comprimento dos dentes do conector mais 0,5 cm, ou 3,3 cm, sendo empregado sempre o maior valor, e uma altura mnima de 9,7 cm. O comprimento era de no mnimo 50 cm. O elemento longitudinal(alma)segueasespecificaesdaspeasdocorpo-de-provapara ensaios de trao da chapa. Figura 8 - Descrio das peas de madeira para ensaio de arrancamento perpendicular s fibras da madeira As dimenses do conector (comprimento x largura) foram calculadas para que a ruptura ocorresse por arrancamento dos dentes do conector da pea de madeira na transversalsemquehouvesseoarrancamentodosdentesdoconectordapea longitudinaldocorpo-de-prova,rupturadamadeiraportraoparalelasfibrasou ruptura do conector em sua seo resistente. Oensaiofoirealizadopormeiodaaplicaodeumaforadetrao perpendicularpeatransversaldocorpo-de-prova.Foramfeitastrsvariaesdo ngulo que o comprimento do conector formava com as fibras da pea de madeira na transversal do corpo-de-prova (CH=0, 45 e 90), de acordo com a figura 9. Mnimo 2 x comp. do dente + 0,5 cm ou 3,3 cm Mnimo 50 cm h = mnimo 9,7 cm Mtodo de ensaio de ligaes de estruturas de madeira por chapas com dentes estampados Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 1-23, 2002 13 Figura 9 - Corpos-de-prova para ensaio de arrancamento perpendicular s fibras da madeira Apresentam-senatabela5asdimensesdaschapasutilizadas,como nmero de dentes trabalhando na ligao, para cada tipo de ensaio: Tabela 5 - Dimenses das chapas utilizadas nos ensaios de arrancamento perpendicular s fibras ENSAIO DE ARRANCAMENTO PERPENDICULAR S FIBRAS ESPCIEch=0NO DENTES ch=45NO DENTES ch=90NO DENTESPinus 7x14807x141007x880 Garapa7x16807x1410011x880 Cupiba7x16807x141007x848 Eucalipto7x14807x8/7x1480/1007x880 Jatob7x14807x141007x880 Foram adotadas as seguintes bases de medida: Pinus elliottii: 130mm; Garapa e Cupiba: 110mm; Eucalipto citriodora: 85mm; Jatob: 130mm. Lvio Tlio Baraldi & Carlito Calil Junior Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 1-23, 2002 144RESULTADOS Para cada espcie de madeira foram ensaiados trinta e dois corpos-de-prova, com um total de cento e sessenta ensaios realizados. No captulo 5 so feitas consideraes a respeito dos resultados obtidos nos ensaios. Tabela 6 - Resultados - Agrupamento de classes de resistncia Espciesfc0,m (kN/cm2) x (n) (%)fc0k,12 (kN/cm2) Classe Pinus elliottii1,9860,318516,041,92C20 Cupiba4,3740,67215,44,35C40 Garapa4,8580,629512,94,89C40 Eucalipto citriodora 6,3890,790812,46,64C60 Jatob7,0761,01514,36,73C60 Tabela 7 - Resultados : Pinus elliottii EnsaioCHAPARIGIDEZ RupturaResistncia (kN/mm)(NBR 7190, 1997) Arrancamento (=0) CH=07x8 (160 dentes)31,50,07kN/dente0,05 kN/dente CH =457x8 (160 dentes)38,10,08kN/dente0,06 kN/dente CH =907x8 (160 dentes)35,30,08kN/dente0,05 kN/dente (=90) CH =07x14 (80 dentes)36,8madeiramadeira CH =457x14 (100 dentes)madeiramadeira CH =907x8 (80 dentes)28,7madeiramadeira Trao (=0) CH =04x23 (lRUP=4cm)46,6madeira dispositivomadeira dispositivo CH =905x14(lRUP=14cm)48,0madeira dispositivomadeira dispositivo Cisalhamento (=0) CH =014x6 (lRUP=6cm)5,5arrancouarrancou CH =307x20 (lRUP=12cm)9,7madeiramadeira CH =607x20 (lRUP=8cm)10,81,12kN/cm arrancou0,69 kN/cm CH =907x20 (lRUP=7cm)11,71,21kN/cm arrancou0,84 kN/cm Mtodo de ensaio de ligaes de estruturas de madeira por chapas com dentes estampados Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 1-23, 2002 15Tabela 8 - Resultados : Cupiba EnsaioCHAPARIGIDEZ RupturaResistncia (kN/mm)(NBR 7190, 1997) Arrancamento (=0) CH=07x8 (160 dentes)67,30,19kN/dente0,11 kN/dente CH =457x8 (160 dentes)59,90,16kN/dente0,11 kN/dente CH =907x8 (160 dentes)65,90,16kN/dente0,12 kN/dente (=90) CH =07x16 (80 dentes)46,4madeiramadeira CH =457x14 (100 dentes)madeiramadeira CH =907x8 (48 dentes)36,1madeiramadeira Trao (=0) CH =05x16 (lRUP=5cm)68,63,55kN/cm2,53 kN/cm CH =907x8,5(lRUP=8,5cm)145,1arrancouarrancou Cisalhamento (=0) CH =07x8 (lRUP=8cm)26,51,37kN/cm0,98 kN/cm CH =307x14(lRUP=12cm)33,71,4kN/cm1,16 kN/cm CH =607x14(lRUP=8cm)26,31,34kN/cm1,09 kN/cm CH =907x14(lRUP=7cm)27,11,02kN/cm0,86 kN/cm Tabela 9 - Resultados : Garapa EnsaioCHAPARIGIDEZ RupturaResistncia (kN/mm)(NBR 7190, 1997) Arrancamento (=0) CH=07x8 (160 dentes)87,30,23kN/dente0,15 kN/dente CH =457x8 (160 dentes)68,30,2kN/dente0,13 kN/dente CH =907x8 (160 dentes)94,20,19kN/dente0,14 kN/dente (=90) CH =07x16 (80 dentes)57,3madeiramadeira CH =457x14 (100 dentes)madeiramadeira CH =9011x10/7x8(80/60 dentes) 99,9/30,1madeiramadeira Trao (=0) CH =05x16 (lRUP=5cm)91,43,67kN/cm3,03 kN/cm CH =9011x10 (lRUP=10cm) 169,32,23kN/cm1,93 kN/cm Cisalhamento (=0) CH =07x8 (lRUP=8cm)27,11,48kN/cm1,09 kN/cm CH =307x10 (lRUP=12cm)301,45kN/cm1,1 kN/cm CH =607x12 (lRUP=9cm)27,51,33kN/cm1,22 kN/cm CH =907x14 (lRUP=7cm)27,41,12kN/cm0,87 kN/cm Lvio Tlio Baraldi & Carlito Calil Junior Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 1-23, 2002 16Tabela 10 - Resultados : Eucalipto Citriodora EnsaioCHAPARIGIDEZ RupturaResistncia (kN/mm)(NBR 7190, 1997) Arrancamento (=0) CH=07x8 (160 dentes)105,80,23kN/dente0,18 kN/dente CH =457x8 (160 dentes)77,30,17kN/dente0,14 kN/dente CH =907x8 (160 dentes)97,40,18kN/dente0,15 kN/dente (=90) CH =07x16 (80 dentes)40,2madeiramadeira CH =457x8/7x14 (80/100 dentes) madeiramadeira CH =907x8 (80 dentes)33,4madeiramadeira Trao (=0) CH =07x14 (lRUP=7cm)98,3madeira dispositivomadeira dispositivo CH =9011x12 (lRUP=12cm) 249,8madeira dispositivomadeira dispositivo Cisalhamento (=0) CH =07x8 (lRUP=8cm)19,11,36 kN/cm1,05 kN/cm CH =307x14 (lRUP=12cm)24,51,41kN/cm1,1 kN/cm CH =607x14 (lRUP=8cm)17,81,25kN/cm1,08 kN/cm CH =907x8 (lRUP=7cm)17,61,40kN/cm1,06 kN/cm Tabela 11 - Resultados : Jatob EnsaioCHAPARIGIDEZ RupturaResistncia (kN/mm)(NBR 7190, 1997) Arrancamento (=0) CH=07x8 (160 dentes)87,50,24kN/dente0,16 kN/dente CH =457x8 (160 dentes)88,50,21kN/dente0,14 kN/dente CH =907x8 (160 dentes)86,50,18kN/dente0,14 kN/dente (=90) CH =07x14 (80 dentes)116,2madeiramadeira CH =457x14 (100 dentes)madeiramadeira CH =907x8 (80 dentes)73,2madeiramadeira Trao (=0) CH =07x14 (lRUP=7cm)123,13,47kN/cm2,82 kN/cm CH =9011x8 (lRUP=8cm)116,42,23kN/cm1,84 kN/cm Cisalhamento (=0) CH =07x8 (lRUP=8cm)25,91,45kN/cm1,04 kN/cm CH =307x14 (lRUP=12cm)34,61,44kN/cm1,2 kN/cm CH =607x14 (lRUP=8,5cm)28,21,26kN/cm1,07 kN/cm CH =907x8 (lRUP=7cm)26,21,39kN/cm1,07 kN/cm Mtodo de ensaio de ligaes de estruturas de madeira por chapas com dentes estampados Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 1-23, 2002 175DISCUSSO DOS RESULTADOS 5.1Ensaios de trao da chapa 5.1.1Trao longitudinal chapa (CH=0) Nesteensaioobservou-seumavariaomuitopequenanosvaloresmdios deruptura.Istopodeseratribudoaofatodesetratardeumarupturadependente somentedachapadeao,desdequeestejagarantidoumnmerodedentes suficientesparaimpediroarrancamentodachapadapeademadeira,mesmoque no totalmente, ou a ruptura da madeira. Algunscorpos-de-provaapresentaramrupturanopontodefixaodo dispositivodeensaio,principalmentenocasodoPinuselliottiiedoEucalipto citriodora. No caso do Eucalipto no foi possvel a verificao da resistncia da chapa, pois todos os corpos-de-prova ensaiados romperam na madeira. DevidobaixaresistnciadoPinuselliottiiaoarrancamentodachapaeao embutimento, no foi possvel a ruptura da chapa, pois em todos os ensaios a ruptura sedeuporarrancamentodachapaourupturadamadeiranopontodefixaodo dispositivo.Aligaoapresentouumcomportamentoprximodolinearatvaloresda ordemde40%daforaderuptura,passando,apartirdesteponto,aapresentar grandesdeformaes,sendoimportantenosclculosestecontroleparaevitar grandes deslocamentos da estrutura. Apresenta-senafigura10umacurvamodelodocomportamentodaligao paraestetipodesolicitao,incluindoaretaparadeterminaodaresistnciae rigidez da ligao. 1 2 34 56010203040Fora kNDEFORMAO ESPECFICA(1/1000) Figura 10 - Grfico modelo de ensaio de trao da chapa Lvio Tlio Baraldi & Carlito Calil Junior Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 1-23, 2002 18Nadeterminaodarigidezdaligaoparaesteensaio,observou-seum acrscimo com o aumento da densidade da madeira, ao contrrio do observado para osvaloresderuptura,quenoapresentaramgrandesvariaescomamudanada espcie de madeira. 5.1.2Trao transversal chapa (CH=90) Osvaloresmdiosderupturadosensaiosrealizadosnoapresentaram variao.Acomparaodestesvalorescomosobtidosnosensaiosdetrao longitudinal mostraram uma menor resistncia no sentido transversal devido menor rea resistente de ao nesta direo. Assim como nos ensaios de trao longitudinal chapa, onde alguns corpos-de-prova romperam por arrancamento dos dentes da chapa da madeira ou por ruptura damadeiranopontodefixaododispositivodeensaio,nestecasotambm ocorreram estas falhas principalmente para o Pinus e o Eucalipto. Aligaoapresentouumcomportamentosemelhanteaoverificadonos ensaiosdetraolongitudinalchapacomum comportamento linear at valores da ordem de 40% da fora de ruptura, como pode ser observado na figura 10. Tambmnestecasoarigidezaumentouproporcionalmentedensidadeda madeira,squecomtaxasmaioresqueosapresentadosparaatraolongitudinal. Istosedeve,principalmente,pelofatodosdentesseremsolicitadosnadireode maior inrcia. 5.2Ensaios de arrancamento 5.2.1Arrancamento paralelo s fibras (=0) Osvaloresderesistnciaapresentadosnosensaiosparaestetipode solicitaomostraramquecomoaumentodadensidadedamadeiraocorretambm umaumentodaresistncia,partindodoPinus(ClasseC20)comumaresistncia menor e aumentando at chegar ao Jatob (Classe C60). Outraobservaoimportanterefere-sevariaodaresistnciadentrode umamesmaespciecomamudanadaposiodachapa.Mesmonosendouma variaomuitoelevada,necessriolevaremcontaumareduonovalorda resistncia de acordo com a posio da chapa em relao direo de aplicao da carga. Opr-dimensionamentodachapaparaesteensaiopermitiuquearuptura sempre ocorresse por arrancamento, pois a ordem de grandeza das foras de ruptura porarrancamentosomuitomaisbaixasqueasderupturaportraodachapaou ruptura da madeira. Aligaoapresentouumadeformaomuitograndedevidaflexodos dentesmesmocomcargaspequenas,mostrandotratar-sedeumaligao deformvel. Apresenta-seaseguirumgrficomostrandoocomportamentotpicodesta ligao: Mtodo de ensaio de ligaes de estruturas de madeira por chapas com dentes estampados Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 1-23, 2002 1901 2 3 4 5 6 7 8 9 1024681012141618202224FORA (kN)DEFORMAO ESPECFICA (1/1000) Figura 11 - Grfico modelo de ensaio de arrancamento Do mesmo modo que o descrito para o ensaio de trao da chapa, o modelo deensaiopropostoparaoensaiodearrancamentopermiteadeterminaoda resistncia e rigidez da ligao. Arigidezdaligaomaiorparaligaesexecutadasemespciesdealta densidade,etambmocorreumapequenavariaodeacordocomaposioda chapa. 5.2.2Arrancamento perpendicular s fibras (=90) Todososcorpos-de-provaensaiadosparaestasolicitaoromperampor traonormalsfibrasdamadeiranapeatransversal,oquetornouimpossvela determinao dos valores de resistncia ao arrancamento neste caso. 5.3Ensaios de cisalhamento da chapa Deacordocomosdadosobtidosnosensaiososseguintesaspectosdevem ser destacados: Dentrodeumamesmaespcieaposiodachapaemrelaodireo do carregamento pode variar os valores de ruptura da ligao; Porltimocabedestacarque,paraamesmaposiodachapa independentedaespciedemadeira,osvaloresderupturaapresentaram pouca variao. Lvio Tlio Baraldi & Carlito Calil Junior Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 1-23, 2002 20 Dois problemas ocorreram nos ensaios: o primeiro refere-se montagem dos corpos-de-provapois,dependendodaposiodaschapasedaspeasdemadeira, comadeformaodaligaopodeocorrerocontatoentreaspeasdemadeira gerandoumaforadeatritoqueaumentaovalordaresistnciadaligao.Parase evitar este problema devem ser obedecidas as posies das peas de madeira e das chapascomomostradasnocaptulo4;osegundorefere-serupturadaspeasdo corpo-de-prova, como mostra a figura 12. Figura 12 - Falha nos ensaios de cisalhamento O comportamento da ligao mostrou-se prximo do apresentado nos ensaios detraodachapacomumcomportamentolinearparavaloresdeat40%da ruptura, como pode ser observado na figura 13. 2 4 6 8 10 12 14 024681012141618FORA (kN)DEFORMAO ESPECFICA (1/1000) Figura 13 - Grfico modelo do ensaio de cisalhamento da chapa Linha de ruptura para falhas em ensaios de cisalhamento Mtodo de ensaio de ligaes de estruturas de madeira por chapas com dentes estampados Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 1-23, 2002 21Tambmparaestemodelodeensaiopode-severificarquepossvela determinao da resistncia e rigidez da ligao. Para a rigidez verificou-se que a variao foi pequena de uma espcie para a outra e tambm em relao posio da chapa no ensaio para uma mesma espcie. Poroutrolado,arigidezinfluenciadapelocomprimentoderupturadachapapois, comoaumentodestecomprimento,observou-seumaumentonarigidez.Paraos ensaioscomCH=30,commaiordimensodachapanaseodesolicitao,a rigidez se mostrou maior que os apresentados para as outras trs posies da chapa, que apresentaram valores menores, mas prximos entre si. 6CONCLUSES Omtododeensaiopropostomostrou-seadequadoeservedebaseparaa aferiodecritriosdedimensionamentodeligaesemestruturasdemadeirapor CDE. Dosensaiosrealizadosrecomenda-seaverificaodosseguintesmodosde ruptura : Trao da chapa; Cisalhamento da chapa; Arrancamento dos dentes da chapa da pea de madeira. Nos ensaios podem ocorrer os seguintes modos de ruptura : Ruptura da chapa por trao; Ruptura da chapa por cisalhamento; Ruptura por arrancamento; Ruptura da madeira por cisalhamento ou trao normal. Para os ensaios de resistncia trao e cisalhamento da chapa, os ensaios nodevemserexecutadoscomespciesdebaixadensidade,poisdificilmentea ruptura ocorrer na chapa, mas sim por arrancamento. Nos ensaios de arrancamento perpendicular s fibras da madeira o modo de ruptura caracterstico por trao normal s fibras da madeira na pea transversal do corpo-de-prova. A resistncia e a rigidez da ligao podem ser determinadas pelo mtodo de ensaiopropostonestetrabalho,edevemserlevadasemconsideraonosclculos devidosvariaesapresentadasdeacordocomaespciedemadeiraeotipode solicitao. Para a continuidade deste trabalho sugerem-se os seguintes tpicos : Critrios de dimensionamento; Realizaodeumnmeromaiordeensaioscomumamesmaespciepara obtenodevaloresderesistnciaparaautilizaonodesenvolvimentode projetos, e a verificao dos valores de resistncia e rigidez em funo do tamanho e posio da chapa; Verificaodomododerupturaapresentadonosensaiosdearrancamento perpendicularsfibrasdamadeiracomoaumentodaparceladachapapresana pea transversal do corpo-de-prova; Lvio Tlio Baraldi & Carlito Calil Junior Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 1-23, 2002 22Verificao da resistncia da ligao para carregamentos fora do plano; Verificao da resistncia ao arrancamento para madeiras da classe C30. 7BIBLIOGRAFIA AMERICANNATIONALSTANDARDSINSTITUTE/TRUSSPLATEINSTITUTE (1995).ANSI/TPI 1 (Draft 6) - National design standard for metal plate connected wood truss construction. AMERICANSOCIETYFORTESTINGANDMATERIALS(1992).ASTME489-Test methods for tensile strength properties of stell truss plates.AMERICANSOCIETYFORTESTINGANDMATERIALS(1992).ASTME767-Test methods for shear resistance of steel truss plate. ASSOCIAOBRASILEIRADENORMASTCNICAS(1997).NBR7190Projeto de estruturas de madeira. Rio de Janeiro.BARALDI,L.T.(1996).Mtododeensaiodeligaesdeestruturasdemadeira por chapas com dentes estampados.So Carlos.Dissertao (Mestrado) Escola de Engenharia de So Carlos, Universidade de So Paulo. BARROSJR,O.;HELLMEISTER,J.C.(1989).Industrializaodeestruturasde madeiraparacoberturas.In:ENCONTROBRASILEIROEMMADEIRASEEM ESTRUTURASDEMADEIRA,3,SoCarlos,1989.Anais.SoCarlos,EESC-USP/IBRAMEN.v.4. BRITISH STANDARD INSTITUTION (1989). BS 6948 - Methods of test. CANADIANSTANDARDSASSOCIATION(1980).CSAS347-Methodsoftestfor evaluation of truss plate used in lamber joints. CEN-TC 124 (1994). prEN-1075 - Timber structures - Test methods - Joints made with punched metal plate fasteners. 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(1992).35 Years of experience with certain types of connectors used for the assembly of wood structures. Forest Products Journal, v.42, n.11/12, p.33-45. 24 Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 25-48, 2001 PONTES PROTENDIDAS DE MADEIRA Fernando Srgio Okimoto1 & Carlito Calil Junior2 Re s umo Otrabalhotemporobjetivooestudotericoeexperimentaldepontesprotendidasde madeiraparapequenosvosutilizandomadeirasdereflorestamento.Paraesta finalidadeforamavaliadososparmetroselsticosdestasmadeiraseoefeitoda presena de juntas de topo na rigidez longitudinal do tabuleiro da ponte. A metodologia utilizadaparaobterosparmetroselsticosaexperimentaoemlaboratriode placasortotrpicassubmetidastoro.Osefeitosdasjuntasdetopoforam verificados em ensaio de modelo reduzido e comparado a uma simulao numrica em computador utilizando o programa AnSYS 5.2 de elementos finitos, mdulo Shell, com propriedadesortotrpicas.Finalmentepropostoumcritriodedimensionamento para estas estruturas a partir dos resultados experimentais obtidos e de disposies de cdigos internacionais. Palavras-chave: Ponte; madeira; protenso. 1INTRODUO 1.1Generalidades Estetrabalhoapresentaoestudodeumanovatecnologiaparapontesde madeirasparapequenosvos.Estanovatecnologiaaplicadanaconstruode pontes cujos tabuleiros so constitudos por peas de madeira posicionadas ao longo dovo,adjacentesumassoutras,eassociadasaumsistemadeprotenso transversal que as mantm unidas efetivando, assim, um comportamento estrutural de placa ortotrpica. O tabuleiro a superestrutura da ponte, isto , o nico elemento estruturalcomafunodetransmitirasaesaosapoios.Afigura1apresenta algumas pontes protendidas transversalmente, a figura 2, a planta, seo transversal eelevaodeumaponteprotendidatransversalmentee a figura 3 apresenta alguns detalhes especficos.

1Prof. Doutor do CEUV-FEV, Votuporanga e da UNIRP, SJ do Rio Preto, okimotofs@terra.com.br 2Prof. Titular do Departamento de Engenharia de Estruturas da EESC-USP, calil@sc.usp.br Fernando Srgio Okimoto & Carlito Calil Junior Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 25-48, 2002 26 Figura 1 Pontes protendidas transversalmente Figura 2 Planta, seo transversal e elevao de ponte protendido Pontes protendidas de madeira. Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 25-48, 2002 27 Figura 3 - Detalhes tpicos para o Sistema Laminado Protendido Tal tecnologia originria do Canad e j se estendeu a outros pases como Sua, Estados Unidos, Austrlia e Japo onde as tcnicas foram desenvolvidas para a realidade de cada regio. A utilizao estrutural da madeira como material de construo em estruturas correntesnfimaeserestringe,basicamente,nasestruturasdecobertura.At mesmonocampodascoberturas,ossistemascomoutrosmateriaistemsido estudadoseaplicadosnatentativadeencontrarsoluesviveistcnicae economicamente.Acompetitividadedomercadointernoassociadoaabertura crescenteaomercadoexternotemprovocadoumacrescentecorridanaprocurade materiais,tcnicasetecnologiasalternativas,viveis.Nestesentido,asaplicaes alternativasparaamadeiraemestruturascorrentes,queummaterialrenovvel disponvel,temsemostradocoerentecomasexignciasfinanceiras,humanase polticas deste fim de sculo. EmumpascomooBrasil,comumaredehidrogrficaextensa(PRATA, 1995),anecessidadedepontessetornaevidente.Ainvestigaodenovas tecnologiasquesejamcompetitivasnosentidotcnicoeeconmicofundamental para minimizar o oramento, principalmente municipal, destinado a estas benfeitorias. Aspontesdepequenosvosparaviassecundriasoururais,combaixocusto, proporcionarmelhoramentossignificativosdaredeviriae,porconseqncia,o conforto de seus usurios. Asespciesdemadeirasdereflorestamentoutilizadasnaconstruode pontes com esta tecnologia propiciaro a diminuio de custos com os materiais sem implicarnoaumentodoscustosconstrutivose,tambm,donusaosecossistemas naturais do pas. 1.2Objetivos Oobjetivodestetrabalhoapresentarumavisogeraldosconceitose aplicabilidadedosistemaprotendidoparapontesdemadeirabemcomoalguns aspectostcnicoseeconmicos.Estetrabalhoparteintegrantedotextoda dissertaodemestradodeOKIMOTO(1997)queavaliouaaplicaodosistema Fernando Srgio Okimoto & Carlito Calil Junior Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 25-48, 2002 28com madeiras nacionais de espcies de reflorestamento na construo de pontes ao estudar as caractersticas do tabuleiro e os efeitos da presena de juntas de topo na rigidezlongitudinal,proporcionandoassim,subsdiosbsicosparaum dimensionamentoviveltecnicamentedepontesdepequenosvosemlocalidades que tenham disponibilidade destas madeiras. 2REVISO BIBLIOGRFICA 2.1Introduo 2.1.1Conceito O conceito de pontes de tabuleiro laminado protendido surgiu no Canad, na regiodeOntrio,em1976.TAYLOR&CSAGOLY(1979)afirmamquenonortedo Canadfoimuitoutilizadoosistemadetabuleirodepontelaminadopregadoque consiste em vigas de madeira serrada posicionadas, ao longo do vo, uma adjacente a outra e conectadas por pregos (figura 4). Figura 4 - Parte de seo transversal de tabuleiro laminado pregado AlgunsanosantesoMinistriodeTransporteseComunicaesdeOntrio (OntarioMinistryofTransportationandCommunications-OMT)conduziuum programa de teste de carga em vrias pontes com o intuito de avaliar a capacidade de cargadasponteseaomesmotempoadquirirconhecimentodeseucomportamento sobrecarregamento.Oprogramarelatouaobservaodevriosproblemasnestas estruturaseumdestesproblemasencontradosfoiadelaminaodostabuleiros laminadospregadosqueaperdadecontinuidadetransversaldotabuleiropor separao das peas ou por ineficincia do sistema de distribuio das aes entre as vigas que era funo da pregao. As causas desta ineficincia foram, basicamente, a corrosodospregospelosalutilizadoparaodegelodasestradaseasolicitao dinmicanaponte.Comoafuncionalidadeespecificadaemprojetoestruturaldeste sistema dependia da capacidade de transferncia das aes da roda entre as lminas adjacentes, apenas as vigas imediatamente abaixo das rodas eram solicitadas. Existiam,napoca,vriaspontesconstrudasnosistemalaminadopregado deficientes e solues alternativas substituio foram elaboradas para minimizar os elevados custos de substituio. Como a deficincia destas estruturas era funcional e osmateriaisbsicos,comoamadeira,estavamemperfeitascondies,uma alternativa estudada foi a elaborao de outro mecanismo de transferncia das aes que no os pregos para a manuteno da continuidade prevista em projeto, surgindo, ento o sistema de protenso transversal. Pontes protendidas de madeira. Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 25-48, 2002 292.1.2Aplicao Uma estrutura que apresentava as caractersticas da delaminao foi a ponte HebertCreek(pontesobreocrregoHebert).Elafoi,ento,escolhidapara experimentarosistemadeprotensotransversal.Osistemadeveriaimporao tabuleiro a capacidade de distribuir as aes para outras lminas (vigas) adjascentes. AscaractersticasdaponteHebertCreekestorepresentadasnasfiguras5e6,a seguir. A seo transversal da ponte Hebert Creek foi protendida por duas barras de ao de alta resistncia ancoradas em uma placa de ao (figura 7). Figura 5 - Elevao da Ponte Hebert Creek Figura 6 - Seo transversal da Ponte Hebert Creek 1,52m1,52m Vigas 51mm x 305mm Fernando Srgio Okimoto & Carlito Calil Junior Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 25-48, 2002 30 Figura 7 - Detalhe de ancoragem do sistema protendido Foraminstalados44transdutoresparaaleituradedeslocamentosverticais, aolongodovoedaseotransversaldaponteHebertCreek.Ostestesforam realizadosemtrsfases:antesdaaplicaodaprotenso,imediatamenteapsa protenso e 1 ms aps a protenso. Os carregamentos foram efetuados em uma faixa central e em uma faixa externa. Os resultados dos testes esto nas figuras 8a e 8b. Figura 8.a - Deslocamentos (meio do vo) para carregamento excntrico Tabuleiro Lateral 305mm Elevao Rodas 457 mm Pontes protendidas de madeira. Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 25-48, 2002 31 Figura 8.b - Deslocamentos (meio do vo) para carregamento central Concluiu-se,ento,queosistemadeprotensoimplementavaum comportamentodeplacaortotrpicaaotabuleirolaminadopregadorecuperandoas propriedades para as quais fora projetado. SegundoTAYLOR&WALSH(1983),osucessodosistemanoCanadfez com que o Ministrio de Transportes e Comunicaes de Ontrio (Ontario Ministry of Transportation and Communications - OMT) coordenasse um programa de pesquisas edesenvolvimentoquelevouaconstruodaprimeirapontecomestanova concepo.ApontePonteFoxLakeRoadfoiconstrudasobreoWestRiver,na cidadedeEspanola,Ontrio,em1981,peloMinistriodeRecursosNaturaisde Ontrio(OntarioMinistryofNaturalResources-MNR).Algumasmudanasno conceitoinicialdosistemaforamaplicadasnestaponte.Comootabuleiroseria construdo,osistemadetensofoiadotadocomointernoondeasvigaserampr furadas na linha mdia da altura figura 9. Pode-se ver, tambm, a utilizao de perfis U ao longo das extremidades para evitar o esmagamento das peas mais externas e aumentararigidezdaborda.Aelevaodafigura10mostraoesquemaadotado. Nesteano,oOntarioHighwayBridgeDesignCode(OHBDC)incluiuespecificaes sobretabuleirosprotendidosmasnocobriutodaaextensodasdisposiesde projeto necessrias, principalmente sobre distribuio das aes no tabuleiro. Figura 9 - Detalhe da extremidade da seo transversal Rodas Perfil U Placa de ancoragem Neoprene Barra de Ao Pr-furao Fernando Srgio Okimoto & Carlito Calil Junior Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 25-48, 2002 32TAYLOR(1988)apresentaumhistricodaaplicaodosistemalaminado protendido,noCanad(at1986),emprojetosderecuperaoereforodepontes existenteseemprojetosparanovaspontesouparaasubstituiodeestruturas deficientes.Atabela1apresentaasponteslaminadaspregadasreabilitadasea tabela 2, os novos projetos. Tabela 1 - Pontes recuperadas Ponte e LocalizaoAno Hebert Creek, North Bay, Ont.1976 Waterford Pond, Simcoe, Ont.1979 Kabaigon River, Atikokan, Ont.1979 Municipal, Prince Rupert, B.C..1980 North Pagwatchuan, Geralton, Ont.1981 Pickeral River, Atikokan, Ont.1982 Tomstown, North Bay, Ont.1985 Valentine Creek, Hearst, Ont.1985 Trout Creek, Red Rock, Ont.1986 Tabela 2 - Pontes novas ou substitudas Ponte e LocalizaoAno Fox Lake Road, Sudbury, Ont.1981 Sioux Narrows, Kenora, Ont.1982 Aquasabon River, Terrace Bay, Ont.1983 Dorfli-Brick, Switzerland.1984 Gargantua, Mitchipicoten, Ont.1984 Ragged Chutes, Ottawa, Ont.1984 Laura Secord, St. Catherines, Ont.1985 East Abinette River, Mitchipicoten, Ont.1985 Little Current, Little Current, Ont.1986 Witch Doctor, Mitchipicoten, Ont.1986 Makobie River, New Liskeard, Ont.1986 Figura 10 - Elevao da Ponte Fox Lake Road Pontes protendidas de madeira. Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 25-48, 2002 33Foi possvel perceber a flexibilidade do sistema (TAYLOR, 1988) mediante as diferentessituaesdesubstituio(ouconstruonova)emqueosistemafoi aplicado.AspontesFoxLakeRoad(1981),Dorfli-Brick(1984)eGargantua(1984) foramconstruesnovasdetabuleiroslongitudinaissubstituindodiferentestiposde superestruturas.JnaspontesSiouxNarrows(1982),LauraSecord(1985),Little Current(1986)eMakobieRiver(1986)foisubstitudoapenasotabuleiropara laminadolongitudinal.EmAquasabonRiver(1983),RaggedChutes(1984),East AbinetteRiver(1985)eWitchDoctor(1986)outravariaodosistemafoitestado ondeasvigasforamposicionadastransversalmenteaotrfegosobrelongarinasde ao.Portanto,oMTC(OntarioMinistryofTransportationandCommunications)se empenhou em vrios programas de pesquisa e desenvolvimento no intuito de buscar novas aplicaes para o conceito de laminao protendida. Em1986,nosEstadosUnidosdaAmrica,aproximadamentemetadedas pontesestavamfuncionale/ouestruturalmentedeficientes(figura 11). Cerca de 75% destaserampontesderodoviassecundriasoururais.Ocustoestimadode substituiodaspontesdeficienteseradeUS$18,8bilhes3.Porissohaviaa necessidade de novas solues para a construo e manuteno de pontes. Condies das Pontes Satisfatrias56% Deficincia Estrutural 25% Deficincia Funcional 19% Figura 11 - Situao das pontes nos EUA em 1986. Fonte:RITTER (1997)4 OForestService(FS)pertencenteaoUSDA(UnitedStatesDepartmentof Agriculture-DepartamentodeAgriculturadosEstadosUnidos)tinha,nestapoca, sobre sua responsabilidade cerca de 10000 pontes rodovirias (com 100 a 250 pontes adicionadasanualmenteaosistema)ondeamaioriaforaconstrudaemmadeira. Portanto, era de seu interesse a pesquisa e o desenvolvimento de novas tecnologias queimplementassemelhorperformancespontes(McCUTCHEON,GUTKOWSKI& MOODY - 1986). SegundoRITTER(1992)oForestProductsLaboratory(FPL-FS-USDA),em cooperaocomaUniversidadedeWisconsin(UW,Madison),inicioupesquisasem 1985comoobjetivodeavaliaredesenvolveraspesquisasiniciadasemOntrio. Durante3anosanalisouocomportamentodosistemalaminadoprotendidona inteno primria de desenvolver critrios e procedimentos de projeto para utilizao nosEstadosUnidos.Duranteesseperodo,forammontadosetestadosdois prottiposdetabuleironoslaboratriosdaUniversidadedeWisconsinondeos resultadosobtidosconfirmarammuitosdasdisposiesencontradasemOntrio. OutrasreasinditasforamavaliadaspelaUWcomooefeitodasjuntasdetopona

3HIGHWAY BRIDGE REPLACEMENT AND REHABILITATION PROGRAM. 3rd Annual Report of the Secretary of Transportation to the Congress of the United States in Compliance With Section 144 (I), Chapter 1 of Title 23, U.S. Code, Washington D.C., 1982. apud OLIVA, TUOMI & DIMAKIS (1986) 4 RITTER, M. (1997). Dino. mritter@facstaff.wisc.edu (09 Mai). Fernando Srgio Okimoto & Carlito Calil Junior Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 25-48, 2002 34distribuio das aes e na rigidez do tabuleiro, os mecanismos de transferncia das solicitaesnotabuleiro,oefeitodosmomentostransversaisnonveldeprotenso requerido e os sistemas de ancoragem. OLIVAetal.(1988)afirmamquenosEstadosUnidos,at1988,jhaviam sidoconstrudascercade24ponteslaminadasprotendidasonde4destaseram prottipos monitorados. Devidoflexibilidadedosistemanovasaplicaesdosistemaforam pesquisadas e desenvolvidas. Uma das limitaes da utilizao do sistema de lminas (serradasmacias)longitudinaiscomprotensotransversalalimitaodeseces transversais disponveis no mercado restringindo a construo de tabuleiros com vos livres entre 10m e 12m (OLIVA et al. - 1988). Almdosistemacomtabuleirodispostolongitudinalmentecomprotenso transversal(figura12),outrasaplicaesforamdesenvolvidasparaosistema protendido:tabuleirotransversalcomprotensolongitudinal(figura13),tabuleiroem seo T (figura 14), tabuleiro com seo caixo (figura 15), peas em MLC (figura 16) eosistemasanduche(figura17).H,tambm,autilizaodecomposiesdo sistemaprotendidocomoutrosmateriaiscomoaoouconcreto.Todasestas variaespossibilitamalcanarvomaioressendoestruturaleeconomicamente competitivos. Figura 12 - Tabuleiro longitudinal com protenso transversal Pontes protendidas de madeira. Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 25-48, 2002 35 Figura 13 - Tabuleiro transversal com protenso longitudinal Figura 14 - Tabuleiro em T Figura 15 - Tabuleiro com seo caixo Nestesistemadevemexistirelementosderigidezposicionadoslongitudinalmentecomovigas.Otabuleiro,ento,posicionadotransversalmenteaosentidodo trfego e da protenso. Nosistemacelularouvigacaixo asalmaspodemsermacias, laminadacolada,madeira compensada,vigatreliadaeas mesas so protendidas. NosistemaTasalmaspodemserdepeasserradasouMLC.Otabuleiro protendido posicionadolongitudinalmenteaosentidodotrfego sendo a mesa da seo T. Fernando Srgio Okimoto & Carlito Calil Junior Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 25-48, 2002 36 Figura 16 - Peas em MLC Figura 17 - Sistema sanduche SegundoRITTER(1992),em1987noparqueHiawathaNationalForest,foi estudado,construdoetestadoumprottipocomvoaproximadamentede16mde um sistema chamado trelia de planos paralelos que composto por dois planos de tabuleiros longitudinais espaados entre si atravs de almas laminadas descontnuas (figura 18). umavariaodiretadotabuleirosimplesondeaspeassoconstitudasdeMLCpossibilitandooalcancedevosmaioresouautilizaodepeasdedimensesmenores. Osistematiposanducheconstitudoporagrupamentodepeasmenorescomo mostra a figura com duas linhas deprotenso.Devemexistirelementosdeligaodascamadascomoporexemplovigas de ao de espessura de at . Pontes protendidas de madeira. Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 25-48, 2002 37 Figura 18 - Sistema trelia de banzos paralelos Aaplicaodoconceitodeprotensotransversalemtabuleirosemmadeira parapontestemsidoestudadaeutilizadaemvriaspartesdomundo.TAYLOR& KEITH (1994) apresentam algumas pontes construdas com este sistema na Austrlia ecitamapossibilidadedequenaSuaestejamsendodesenvolvidocritrios normativos para o sistema em MLP. No Japo tambm foi aplicado o sistema (USUKI etal.-1994)naYunosawaBridgeem1993ondeseutilizadoamadeiradocedro japons cujos dimetros das toras so da ordem de 15cm a 20cm e por isso as vigas so constitudas por peas de MLC. RITTER (1996)5 afirma que nos Estados Unidos, at 1996, foram construdas cerca de 250 pontes laminadas protendidas. 2.1.3Durabilidade Adurabilidadeumdosfatoresdecisivosnomomentodaavaliaoda viabilidadetcnicaeeconmicadeumsistemaconstrutivoeseusmateriais.Em pontes,comvosentre4,5me18,3m,amadeiraquandoconvenientementetratada compreservativosummaterialestruturaleconmicoeprtico.Seoutrosfatores comoprojetodeestanqueidade,programasdeinspeoemanutenoforem observados,amadeiracomomaterialestruturaldepontescompetitivacomoutros materiais como ao e concreto (MUCHMORE -1986). CSAGOLY&TAYLOR6apudTAYLOR&WALSH(1983)afirmamquea expectativa de vida til do prottipo Fox Lake Road (figura 10) de 50 anos. RITTER(1996)7apresentouodiagramacomparativodeVidatildePontes com diferentes materiais. Uma sntese est ilustrada na figura 19.

5RITTER, M. (USP. EESC. LaMEM). Comunicao pessoal, 1996. 6CSAGOLY, P.F. ; TAYLOR, R.J. A Structural wood system for highway bridges. International Association for Bridge and Structural Engineering, Viena, Austria, 1980. Fernando Srgio Okimoto & Carlito Calil Junior Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 25-48, 2002 38Vidat ilmdia dePont es01020304050Vida t il (anos)Ao Madeir a Concr et o Figura 19 - Vida til de pontes nos EUA. Fonte: RITTER (1997)8 Outroaspectoimportante,almdadurabilidadenatural,adurabilidade impostapeloprojetistanomomentodaconcepo,dodimensionamento,do detalhamentodoprojetoedasprescriesdeinspeoemanutenodaestrutura. SegundoFUSCO(1989)ascatstrofesnuncadecorremdeerronaetapade dimensionamento(clculoestrutural)esoconseqncia,sim,dedeficincianas etapas de concepo, detalhamento ou manuteno das estruturas. TAYLOR&RITTER(1994)afirmamqueosistemadetabuleiroprotendido possui uma durabilidade superior a muitos sistemas de pontes de madeira existentes ediscutemalgumasreasqueconsideramimportantesparaqueoprojetista especifiqueestruturasmaisdurveis.Asreasdiscutidaspodemserresumidasem: controledequalidadedosmateriais;concepoedetalhamentodossistemasde protenso,deancoragem,deapoios(meso-estrutura),dejuntasdedilatao(se necessrio) e de captao e drenagem das guas; eficientes sistemas de montagem efixaodaestruturaecuidadosespeciaisnascondiesdeservioasquaisa estrutura ser submetida. 2.1.4Custo Segundo TAYLOR & WALSH (1983) o MNR9 estimou o custo do prottipo Fox LakeRoadficouemtornode2/3(doisteros)dapropostaoriginalemestruturade ao e portanto, o sistema tornou-se uma alternativa vivel para construo de novas pontes de pequenos vos (TAYLOR10 apud TAYLOR & WALSH, 1983). TAYLOR(1988)dizqueocustoestimadoparatabuleirosnovosna substituio de tabuleiros deficientes da ordem de US$370 por m2, incluindo asfalto, guarda-rodaseguarda-corpos.Nossistemasondeseimplementouperfislaminados deaoeselantesdejuntaocustosubiuparaUS$450porm2.Alevezadosistema, paranovasconstrues,podeminimizarocustodasuperestrutura(tabuleirosobre vigas ou trelias) e/ou da infraestrutura.

7RITTER, M. (USP. EESC. LaMEM). Comunicao pessoal, 1996. 8RITTER, M. (1997). Statistics. mritter@facstaff.wisc.edu (08 Mai). 9ASKI News Publication. Ontario Ministry of Natural Resources, Sudbury, Ontario, v. 9, n.1, Jan. 1983. 10 TAYLOR, R.J.; BATCHELOR, B.V. ; DALEN, K.V. Prestressed wood bridges. Structural Research Report SRR-83-01. Ontario Ministry of Transportation and Communications, Dowsview, Ontario, Canada, 1983. Pontes protendidas de madeira. Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 25-48, 2002 39TIMBERBRIDGESINITIATIVE(1993)apresentaumlevantamentorealizado noperodode1989a1993.Osvaloressereferemapenasasuperestruturadas pontesdemadeira.Afigura20mostraospreosmdiosemvriasregiesdos Estados Unidos. As figuras 21 e 22 apresentam, respectivamente, o custo mdio por tipo de superestrutura e por espcie da madeira utilizada. Figura 20 - Superestruturas de pontes de madeira por regio dos EUA Custo por Tipo de Superestrutura (US$/m2)1989-1993414,62656,71656,28418,38535,020 100 200 300 400 500 600 700Prot. SimplesProt. "T"Prot. BoxProt. "T" (LVL)Long. GlulamPontes Avaliadas309331772 Figura 21 - Custo de pontes de madeira por tipo da superestrutura Fernando Srgio Okimoto & Carlito Calil Junior Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 25-48, 2002 40Custo por Espcie de Madeira (US$/m2)1989-1993471,27425,15514,16637,14398,93668,530 200 400 600 800Douglas FirSouthern PineYellow PoplarRed OakRed PineRed MaplePontes Avaliadas1076045645 Figura 22 - Custo de pontes por espcies de madeira Emrecentepesquisademercado11oautorrealizouumoramentodeuma ponte neste sistema em madeira tratada de Eucalipto Citriodora onde quantificou-se o custofinaldasuperestruturacomosendodeR$300,00pormetroquadrado construdo.Ovalorincluiprojetoestruturaleconstrutivo,material,mo-de-obra, construo, montagem e acompanhamento. 2.2Parmetros elsticos e nveis de tenso TAYLOR&CSAGOLY(1979),quandodesenvolveramosistemadaponte HerbertCreek,utilizaramvaloresparaosparmetroselsticosreferentesmadeira maciaadotandoosvaloresdoWoodHandbook12.Omdulodeelasticidade transversal(ET)foiadmitidocomosendo1/20(0,05)dolongitudinal(EL)eomdulo elasticidade a toro (GLT), 1/16 (0,0625) de EL. Concluram posteriormente que estes valoresforamsuperestimadospoishaviadiscrepnciasentreosresultadosobtidos pelaanlisetericaeostestesefetuados.Aplicaram8,2710-2kN/cm2detensode compresso no tabuleiro correspondendo a fora de 222 kN para cada barra. Cincoanosmaistarde,TAYLOR&WALSH(1983)afirmamque,apesardo OHBDCincluirosvaloresdeET/ELeGLT/ELutilizadosporTAYLOR&CSAGOLY (1979)nassuasespecificaes,pesquisasapontavamvaloresmaisrealsticospara estes parmetros como sendo 0,037 e 0,055, respectivamente. OLIVA&DIMAKIS(1988)emtestesdelaboratrioencontraramvalores expressivamente menores. Os valores foram da ordem de 0,0110 e 0,0120 para ET/EL e GLT/EL, respectivamente onde o nvel da tenso adotada foi de 10,3510-2kN/cm2. ACCORSI&SARISLEY(1989)utilizaramnotabuleirodaponteWadsworth Falls State Park os valores de 0,05 para ET/EL, 0,065 para GLT/EL e 10,5010-2kN/cm2, aproximadamente, para o valor da protenso. Estudos analticos e experimentais foram realizados pelo FPL (OLIVA et al. - 1990)ondetentouobterosparmetroselsticos como funo do nvel de protenso aplicado.Expressou-se,ento,osparmetrosETeGLTporumajustelinearparaa madeiraestruturaln1daespcieDouglasFirondeasrelaesobtidasforam

11 Maro de 1997 - LaMEM (Laboratrio de Madeiras e de Estruturas de Madeira) do Departamento de Engenharia de Estruturas da Escola de Engenharia de So Carlos - USP. 12 FPL-FS. Wood Handbook: Wood as na Egineering Material. USDA, Handbook n 72. Washington, D.C., 1974. Pontes protendidas de madeira. Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 25-48, 2002 41ET = 149N + 10,583eGLT = 134 N + 11,437. Adotaram como valor de projeto o nvel de protenso N = 3,4510-2kN/cm2 (50 psi) que, aplicado nas relaes, obtm-se: ET/EL = 0,0129 eGLT/EL = 0,0132 RITTER (1992) afirma que os valores de projeto para as constantes elsticas dasespciesDouglasFir-Larch,Hem-Fir(North),RedPineouEasternWhitePine podem ser tomados por: ET/EL = 0,013 eGLT/EL = 0,03 Afirma,tambm,queonveldeprotensodevesersuficientementeelevado para evitar tanto o escorregamento provocado pelos esforos cisalhantes (figura 23a) entreaslminas,comoatendnciadeseparaodaslminaspeloefeitodo momento transversal (figura 23b).

(a) (b) Figura 23 Influncia do nvel de protenso de projeto NaAustrliaosprocedimentosecritriosforamelaboradosapartirdo programaAUSTIM13(CREWS-1991)seguindoosmesmosvaloresdispostospor RITTER (1992). DAVALOS&SALIM(1992)emumprojetodetabuleirodeseoseo transversal em T, com almas de MLC e mesa da madeira Red Maple, adotaram para onveldeprotensode3,4510-2kN/cm2(50psi)osvaloresET/EL=0,0167e GLT/EL=0,032914. DAVALOS&PETRO(1993)passaramaadmitirquealarguraefetivado tabuleirofossedeterminadacomomostraafigura24noutilizandomaisas propriedades de elasticidade do tabuleiro protendido para o clculo de Dw assumindo, ento, que a transferncia das cargas de roda ocorrem segundo espraiamento a 45. NosuplementoAASHTO(1991)atransfernciadasaesnotabuleirofoi especificadacomonafigura24eosparmetroselsticospassaramaserutilizados apenasparaaverificaodosvaloreslimitesdeseparaoedeslizamentorelativo das vigas (figura 23).

13 Programa de cooperao entre Austrlia e Estados Unidos sob responsabilidade de Western Wood Products Association e Foreign Agriculture Service - USDA. 14 ET = 154 N + 17383 e GLT/EL = 268 N + 35907 com N em psi, onde: EL = 1,5 x 106 psi Fernando Srgio Okimoto & Carlito Calil Junior Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 25-48, 2002 42 Figura 24 - Transferncia das cargas de roda SegundoRITTER(1996)15,adecisodaAASHTOdeutilizaradistribuio das cargas de roda mostrada na figura 24 foi poltica, com o objetivo de padronizar a indicaodaformade transferncia das aes para outras situaes de tabuleiros e placa especificadas por esta norma. PesquisadoresdaAustrlianoseguiramadecisodaAASHTOsendoque CREWSetal.(1994)apresentamprogramasdepesquisasemandamentoque verificamocomportamentodeplacaortotrpicaparaalgumasespciesdeacordo com a tabela 3. Tabela 3 - Parmetros elsticos - CREWS Espcie de MadeiraETGLT (% de EL)(% de EL) Hardwood1,5 - 1,8%2,2% Radiata pine1,4 - 2,0%2,9% Douglas Fir1,5%2,5% EmoutroartigopublicadonomesmoanoCREWS(1994)apresenta,em conseqnciadocomportamentodeplacaortotrpica,equaesparacalculara largura efetiva de distribuio para trens-tipo australianos. RITTERetal.(1996)16,aoanalisar6ponteslaminadasprotendidas construdasemseoTcujaalmacompostaporLVL(chapasprensadasde madeira), afirmam utilizar a tenso de projeto como sendo de 11,5010-2kN/cm2 (167 psi) e os parmetros ET = 168 N + 10,851 eGLT = 234 N + 26,111, para a tenso de protenso em kN/cm2. NoBrasilPRATA(1995)avaliouosparmetroselsticosparaamadeirade EucaliptoCitriodoracomonveldeprotensoem14,1010-2kN/cm2(200psi)e encontrou valores de ET = 0,03 ELeGLT = 0,044 EL. 2.3Efeito das juntas de topo AprimeirarefernciaquantitativadoefeitodasjuntasfoiadeOLIVAetal. (1987). Atravs de ensaios de tabuleiros com juntas adjacentes a cada quatro lminas

15 RITTER, M. (USP. EESC. LaMEM). Comunicao Pessoal, 1996. 16 RITTER, M. et al. An evaluation of stress-laminated T-beam bridges constructed of laminated veneer lumber. /Trabalho no publicado, 1996/. Pontes protendidas de madeira. Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 25-48, 2002 43observaramumareduopara73%domdulodeelasticidadelongitudinalda estrutura (figura 25). Figura 25 - Juntas adjacentes a cada quatro vigas JAEGER&BAKHT(1990)ilustramasespecificaesdoOHBDC/89(figura 26). Demonstram, tambm, o comportamento do tabuleiro na presena de juntas onde paraostabuleiroslaminadospregadosatransfernciadastensesdesenvolvidas pelaslminassoefetuadaspelospregos(figura27)masnostabuleiroslaminados protendidosatransfernciaaconteceatravsdoatritodesenvolvidopelaprotenso (figura 28). Figura 26 - Freqncia e espaamento de juntas (OHBDC) Admitem o valor de reduoC =J - 1Jbj onde J o nmero de lminas para cada junta adjacente. Figura 27 - Transferncia de tenses em tabuleiro de madeira laminada pregada segundo JAEGER & BAKHT (1990) Fernando Srgio Okimoto & Carlito Calil Junior Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 25-48, 2002 44 Figura 28 - Transferncia de tenses em tabuleiro de madeira laminada protendida segundo JAEGER & BAKHT (1990) RITTER (1992) apresenta as disposies mnimas na figura 29 e os fatores de reduo da rigidez na tabela 4. Figura 29 - Freqncia e espaamento de juntas (RITTER - 1992) Tabela 4 - Fator de reduo de rigidez - RITTER Freqncia de JuntasFator Cbj cada 40,80 cada 50,85 cada 60,88 cada 70,90 cada 80,93 cada 90,93 cada 100,94 sem juntas1,00 Para DAVALOS & KISH apud DAVALOS & SALIM (1992) o fator Cbj : C =J - 1J+0,1bj que apresentado na forma da tabela 4 temos: Tabela 5 - Fator de reduo de rigidez - DAVALOS & KISH Freqncia de JuntasFator Cbj cada 40,85 cada 50,90 cada 60,93 cada 70,96 cada 80,98 cada 90,99 cada 101,00 sem juntas1,00 122cm Juntas adjacentes no mnimo a cada 4 lminas Efetivo momento de Inrcia Inrcia Pontes protendidas de madeira. Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 25-48, 2002 453CONCLUSES Pode-severificaraaceitaodosistemademadeiralaminadaprotendida (MLP)nomeiotcnicointernacionalcomoumsistemavivelderecuperaoede construodetabuleirosparapontesdemadeira.Osfatoresdecisivosdesta aceitaosoosnmerosexpressivosdepontesrecuperadaseconstrudasno Canad,EstadosUnidos,Austrliae,emescalamenor,naSuaenoJapo.A viabilidadesurgeemfunodocustoreduzidodosistemaquandoaplicadopara pequenos vos e da rapidez de execuo e montagem dos tabuleiros17. Evidencia-se tambm que em alguns destes pases o material madeira no possui um baixo custo. RITTER (1996)18 estima um valor de 1000 US$/m3 de madeira nos Estados Unidos. Abibliografiamostraqueosparmetroselsticosestointrinsecamente relacionadossespciesdemadeirautilizadaseaonveldeprotensoaplicado.O grficodafigura30apresentaumasntesedasrelaeselsticasencontradasonde podemos verificar a disparidade dos resultados. OLIVA et al. (1990) afirmam que seus resultadoseosdeOntrioparaamesmaespciedemadeirasosubstancialmente diferenteseportantopesquisasnosentidodeobternovosparmetroselsticos seriamoportunosparaadquirirmaisconhecimentoesensibilidadedoquerealmente acontece. Relaes dos P. Elsticos 00,010,020,030,040,050,060,07 OLIVA & DIMAKIS (1987)ACCORSI & SARISLEY (1989) DAVALOS & SALIM (1992) RITTER (1992) TAYLOR & CSAGOLY (1979)TAYLOR & WALSH (1983)OLIVA et al. (1990)DAVALOS & PETRO (1993)CREWS et al. (1994)GLT / ELET / EL Figura 30 - Relaes dos parmetros elsticos Quantosespciesdemadeira,vemosqueaescolhaoudisponibilidadeda espcieutilizadanoprojetotemumpesoimportantenocustofinaldaponte.As figuras20,21e22mostramestefato.WACKER&RITTER(1992)exprimemos custosdaponteTealRiverconstrudaemRedOakdivididosem:levantamentode dadoseprojeto,US$4000;materiais,US$26485;emodeobraeequipamentos, US$5400;totalizandoUS$35855para72,5m2depontee,portanto,495US$/m2.

17 RITTER, M. (1996) em comunicao pessoal afirma que alguns tabuleiros (sem revestimentos) foram montados in loco em apenas 2 dias. 18 RITTER, M. (USP. EESC. LaMEM). Comunicao pessoal, 1996. Fernando Srgio Okimoto & Carlito Calil Junior Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 25-48, 2002 46Pode-se perceber que aproximadamente 75% do valor total refere-se aos custos dos materiais evidenciando, portanto, a necessidade de avaliao os parmetros elsticos para as espcies nacionais em nveis de protenso usuais. Outrofatoimportantequeaspeasdemadeiraencontradasnomercado estolimitadasparaumcomprimentonomximode6mequandodisponveis comprimentosmaiores,opreosobesubstancialmente.Porisso,autilizaode juntasnotabuleiro,nestescasos,necessriaparaviabilizaraconstruo.A bibliografiaapresentatabelasdefatoresdereduodarigidezlongitudinalcomo funo da presena e freqncia de juntas mas, alm de haver alguma variao nos valores,interessanteverificarainflunciadonveldeprotensonareduodas juntas lembrando que a transferncia acontece em funo do atrito desenvolvido pela protenso. 4REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ACCORSI, M. ; SARISLEY, E. (1989). Implementing stress-laminated timber bridge technologyforconnecticutbridgeconstruction.Connecticut,Universityof Connecticut. ASSOCIAOBRASILEIRADENORMASTCNICAS(1980).NBR6120-Cargas para o clculo de estruturas de edificaes. Rio de Janeiro. ASSOCIAOBRASILEIRADENORMASTCNICAS(1984).NBR7188-Carga mvelemponterodoviriaepassareladepedestre:procedimento.Riode Janeiro. 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Fernando Srgio Okimoto & Carlito Calil Junior Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 25-48, 2002 48RIBEIRO,G.O.(1986).Determinaodepropriedadeselsticasederesistncia doscompensadosestruturais-Captulo7:Ensaiosdetoroemplacas.So Carlos.p.148-185.Dissertao(Mestrado)-EscoladeEngenhariadeSoCarlos, Universidade de So Paulo. RITTER,M.A.(1992).Timberbridges:design,construction,inspection,and maintenance.Chapter9:Designoflongitudinalstress-laminateddeck superstrucutures.Madison, Wisconsin, USDA-FS-FPL, Engineering Staff, EM-7700-8.TAYLOR,R.J.;CSAGOLY,P.F.(1979).Transversepost-tensioningof longitudinally laminated timber bridge decks. Downsview, Canada,Ontario Ministry of Transportation and Communications. (Research Report, RR220). TAYLOR,R.J.;WALSH,H.(1983).Prototypeprestressedwoodbridge. Transportation Research Record, Washington, D.C, n.950, p.110-122. TAYLOR,R.J.(1988).Fieldapplicationsofprestresslaminatedwoodbridgedecks. 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Tealriverstress-laminateddeckbridge.Madison,Wisconsin,USDA-FS-FPL.(Research Paper, FLP-RP-515).Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 49-76, 2002 RESISTNCIA AO EMBUTIMENTO DA MADEIRA COMPENSADA Guilherme Corra Stamato1 &Carlito Calil Junior2 Re s umo Neste trabalho foi feito um estudo sobre as ligaes por pinos metlicos em estruturas utilizando madeira compensada. A resistncia destas ligaes, assim como nas ligaes em madeira macia, dependem da combinao entre a flexo do pino e o embutimento destenamadeira(maciaoucompensada).Adeterminaodacontribuiodecada umdestesfatorescomplexa,sendonecessriaaseparaodestesdoisfenmenos, buscando-seentenderoprocessodeflexodopinoeodeembutimentonamadeira, independentemente.Nestetrabalhoforamrealizadosensaiosdeembutimentoem diversas chapas de madeira compensada disponveis no mercado brasileiro, avaliando ocomportamentoearesistnciaaoembutimentodestesprodutos.Paralelamente anliseexperimental,foirealizadaumamodelaonumrica,porelementosfinitos, utilizandoosoftwareparaanlisesnumricasANSYS5.2,paraauxilaraanlisedo comportamento do compensado quando submetido a cargas de embutimento. Palavras-chave: Compensado; embutimento; ligaes; estruturas de madeira. 1INTRODUO Atecnologiadasestruturasdemadeiraestnautilizaodeestruturas espaciaismaisleves,comsistemasconstrutivosmaissimples,paratorn-las competitivascomasestruturasdeaoeconcreto.Autilizaodeestruturas compostaspormadeiramaciaecompensadoumaalternativaviveltcnicae economicamenteparaestafinalidade.Tendosuautilizaodifundida,esolidamente estabelecida,emmuitospasesdesenvolvidos,comoAlemanha,Austrlia,Estados Unidos e outros. Apesar do potencial do sistema construtivo composto de madeira macia com madeiracompensada,emespecialemumpascomacapacidadedeproduode madeiraederivadoscomooBrasil,odesenvolvimentodestatecnologiaesbarrana faltadeconhecimento,porpartedosprojetistas,docomportamentodeelementos estruturaiscompostos.Tornandonecessriosestudossobreauniodoselementos que compem a pea estrutural. Ocompensadopodeserutilizadoestruturalmentedevriasformas:em composio com a madeira macia, formando elementos de seo I ou caixo; como

1 Ps-doutorando no Departamento de Engenharia de Estruturas da EESC-USP, gstamato@sc.usp.br 2 Professor Titular do Departamento de Engenharia de Estruturas da EESC-USP, calil@sc.usp.br Guilherme Corra Stamato & Carlito Calil Junior Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 49-76, 2002 50 cobrejunta de ligao em trelias; em painis de parede, solicitados como chapa; em painis de piso, solicitados como placa; entre outros. O comportamento das estruturas compostas diretamente relacionado com o comportamentodaligaoentreoselementosqueacompem,ligaesestasque podem ser qumicas (adesivos) ou mecnicas (pinos metlicos). SegundoSTAMATO(1998)asligaesmecnicasporpinosmetlicos (pregoseparafusos)emmadeiracompensadadependem,assimcomonamadeira macia,dacombinaoentreaflexodopinoeoembutimentodestenamadeira (macia ou compensada). A determinao da contribuio de cada um destes fatores complexa,sendonecessria,paraseuentendimento,aseparaodestesdois fenmenos, buscando-se entender o processo de flexo do pino e o de embutimento na madeira independentemente. 2O COMPENSADO Compreende-se por compensado a sobreposio de lminas finas de madeira unidas por adesivo a prova dgua ou resistente gua, prensado de forma que duas lminas contguas so coladas ortogonalmente, buscando obter uma equivalncia das propriedades elsticas e de resistncia nas direes principais da chapa, como ilustra afigura1.Istochamadodelaminaocruzada,queoingredientequefezdo compensado um produto superior e verstil na engenharia. Figura 1 Posicionamento das lminas no compensado - fonte: KEINERT DeacordocomOLIN(1990),comoposicionamentoalternadodelminas formandonguloretoemrelaosfibras,ocompensadoutilizaaresistnciaea estabilidade dimensional natural da madeira na direo das fibras, proporcionando ao materialmaiorresistnciaaofendilhamento,melhorestabilidadedimensional, resistncia ao empenamento entre outras propriedades. Asresistnciasaocisalhamentoeaofendilhamentosofatoresimportantes nodimensionamentodeligaesemestruturasdemadeira.Nestespontos,as resistncias ao cisalhamento e ao fendilhamento da chapa de compensado superior sdamadeiramacia.SegundopublicaodoFinnishPlywoodInternational(FPI), compensadossofacilmenteconectadospelosmeiosmecnicosusuais(pregos, parafusosegrampos)eporcola.Oposicionamentodaslminasdecompensado permite a colocao de pregos e parafusos mais prximos s bordas e extremidades se comparado com a madeira macia.Resistncia ao embutimento da madeira compensada. Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 49-76, 2002 51 DeacordocomOLIN(1990),odesenvolvimentodaindstriadeconstrues pr-fabricadasabriuumgrandeespaoparaamadeiramaciaecompensada.As caractersticasderesistnciadamadeiracompensada:resistnciatrao, compresso,cisalhamento,fendilhamento,estabilidadedimensionaleresistnciaao impacto,tornamestematerialbastanteadequadoparafechamentosecoberturas, sendoutilizado,emcomposiocommadeiramacia,emvrioselementos estruturais.

Figura 2 Esq.: estrutura em cpula utilizando madeira compensada. Dir.: painis de piso pr-fabricados utilizando madeira compensada - fonte: FPI Comopode-seobservarnasfiguras2e3,nospasesondeautilizaodo compensadobastantedifundida,atecnologiaparaconstruocomestematerial bastante desenvolvida. No Brasil, porm, esta utilizao ainda muito pequena, pois apesardeproduzirmoschapasdequalidade,noexistemprofissionaishabilitados paradimensionamentoeexecuodeprojetosutilizandoestetipodeestrutura (STAMATO,1998). Figura 3 Esq.: estrutura em prtico utilizando madeira compensada. Dir.: detalhe da cumeeira da estrutura - fonte: IPL As maiores estruturas construdas no Brasil utilizando a madeira compensada comomaterialestruturalpermanenteforamexecutadaspelaTEKNOS/A,nas dcadas de 40 e 60. Segundo PERILLO(1997), apud STAMATO(1998), essa empresa construiunesseperodo30estruturasemarco,8emprtico,6emvigas,almde Guilherme Corra Stamato & Carlito Calil Junior Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 49-76, 2002 52 outros tipos de estruturas, tais como tesouras e shed, utilizando essa tecnologia. Duas delas esto apresentadas na figura 4. Figura 4 Esq.: hangar no Campo de Marte, So Paulo SP. Dir.: ginsio de esportes do So Carlos Clube, So Carlos - SP, construdo pela TEKNO S/A fonte: do autor 3LIGAES Paraodesenvolvimentodasestruturasdemadeiradeseescompostas, importanteoconhecimentodocomportamentodasligaes.Oscritriosde dimensionamentodaantigaNB11consideravamasuniescomgrande deformabilidade,oque,segundoALMEIDA(1990),inviabilizaautilizaodesees compostasdemadeiramaciaemadeiracompensada,poisaconsideraodesta deformabilidaderesultariaemgrandesflechasdeclculoouemumsuper-dimensionamento da estrutura. Segundo SMITH & WHALE (1986), para a implantao de mtodos de clculo maisracionaisnecessrioconhecerascaractersticasdecargadeformaoedas propriedades de resistncia de vrios tipos de ligaes mecnicas, pois a falta de tais informaes pode levar a anlises inseguras de estruturas e componentes. A resistncia das ligaes por pinos, segundo JOHANSEN(1949), depende da resistnciadamadeiraaoembutimentodoparafuso(fe)edaresistnciadopino flexo(fy).Osconceitosbsicosderesistnciaaoembutimentoforamapresentados por ALMEIDA (1987), no primeiro estudo sobre o embutimento de pinos metlicos em ligaesdemadeirarealizadonoBrasil,ondeafirmaqueapressodecontato aplicadapelopinoparededofurocausaumestadomltiplodetensesnesta regio, que tende a embutir o pino na madeira. SegundoAlmeida,astensesdeembutimentopodemdecorrerdaprpria cravaodopinonoatodaconstruooudeumaaoexterna,induzidapelo comportamento solidrio das peas de madeira.NodimensionamentodeligaessegundoaNBR7190/97,aresistnciade um pino, correspondente a uma dada seo de corte entre duas peas de madeira, determinadaemfunodasresistnciasdeembutimentofedasduasmadeiras interligadas,datensolimitedeescoamentofydopinometlico,dodimetroddo pino e de uma espessura convencional t, tomada como a menor das espessuras t1 e t2 de penetrao do pino em cada um dos elementos ligados, representado na figura 5.Resistncia ao embutimento da madeira compensada. Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 49-76, 2002 53 O valor de clculo da resistncia de um pino metlico correspondente a uma nicaseodecortedeterminadopelaNBR7190/97emfunodosvaloresdos parmetros e de lim: dt= edydlimff25 , 1 = Ondetaespessuraconvencionaldamadeira(figura5),dodimetrodo pino, fyd a resistncia de clculo ao escoamento do pino metlico, permitindo que seja admitidaigualresistncianominalcaractersticadeescoamentofyk,efeda resistncia de clculo de embutimento. OvalordeclculoRvd,1daresistnciadeumpino,correspondenteauma nica seo de corte, dada pelas expresses seguintes: I.Embutimento na madeira lim ed21 , vdft40 , 0 R=II.Flexo do pino lim ydlim21 , vdfd625 , 0 R= tomando-se sykydff=sendo s = 1,1 (t1(t2d)te t2(PARAFUSOS)2(PREGOS)valor entret o menor1dt2td1t4t(2 4t< t4(t 12d) valor entre1te t2 4t< t2(4t= tt o menorte t2 1valor entret o menort= tt1 2t4(22 Figura 5 Pinos em corte simples - fonte: NBR 7190/97 ANBR7190/97noapresentanenhumadiferenciaonodimensionamento deligaesutilizandomadeiracompensada.STAMATO(1998)pesquisouemoutros cdigosnormativos,observandoqueaDIN1052permiteumaumentode50%no valor da carga obtida em ligaes convencionais para ligaes pregadas entre peas demadeiradealtadensidadeoudessasmadeirascomcompensado.Nocasode ligaes por pregos entre compensados e madeira leve, a carga admissvel no prego, deve ser acrescida de 20% e a espessura mnima do compensado reduzida em 25%, segundo a DIN 1052. Nadeterminaodaspropriedadesdasmadeiras,aNBR7190/97permitea caracterizaosimplificadadaresistnciadamadeiraserradadeespciesusuaisa partir dos ensaios de compresso paralela s fibras. Para espcies usuais de madeira Guilherme Corra Stamato & Carlito Calil Junior Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 49-76, 2002 54 macia,nafaltadedeterminaoexperimental,permite-seadotarasseguintes relaes para valores caractersticos das resistncias: fc90,k/fc0,k = 0,25fe0,k/fc0,k = 1,0fe90,k/fc0,k = 0,25 ANormanocitavaloresespecficosparachapasdecompensado,porm sabe-se que os valores acima referenciados no podem ser usados neste caso, pois, devido compensao das propriedades de rigidez e resistncia proporcionada pela laminao cruzada, as relaes fc90,k/fc0,k e fe90,k/fc0,k devem ser prximas de 1 (um). O EUROCODE 5 (1993), apresenta alguns valores para estimar a resistncia aoembutimentocaractersticaparapregosdeat8mm,emligaesdemadeira macia com madeira macia: sem pr-furao:fe,k = 0,082 kd-0,3 N/mm2 com pr-furao: fe,k = 0,082 (1-0,01d)k N/mm2 E para ligaes de compensado com madeira macia: fe,k = 0,11 kd-0,3 N/mm2 com k em kg/m3 e d em mm. Quantoaoespaamentoentreospinosmetlicos,osvaloresmnimos recomendadospelaNBR7190/97soosmesmostantoparamadeiracompensada quantoparamadeiramacia.Emseuestudo,STAMATO(1998)observouqueaDIN 1052permitequeoespaamentosmnimosnelaespecificadossejammultiplicados porumfator0,85paraocompensado,emligaesdecompensadocommadeira macia.Paraestescasos,oEUROCODE5tambmpermiteessareduode15% nosespaamentosespecificadosparaligaesdemadeiramaciacommadeira macia.STAMATO(1998) conclui que o embutimento na madeira compensada tem um comportamento diferenciado em relao madeira macia, segundo apresentado em algumasnormasinternacionais,queapresentamcoeficientesdemajoraoda resistnciaaoembutimentoparacompensado,almdepermitirmenores espaamentosentrepinos,bordaseextremidadesedispensarapr-furao.Esse comportamentodeve-seaofatodeocompensadoterumcomportamentomais prximodeummaterialisotrpicoqueamadeiramaciaetermenortendnciaao fendilhamento. 4METODOLOGIA Ametodologiaadotadaparaadeterminaodaresistnciaaoembutimento damadeiracompensada,objetodeestudodestetrabalho,baseadananorma brasileiraNBR7190/97,queespecifica,emseuanexoB,osprocedimentosparaa determinaodediversaspropriedadesfsicasemecnicasdamadeiramacia. Porm,ametodologiaespecificadanestanormanodiretamenteaplicvelpara madeiracompensada.Assim,algumasadaptaesforamfeitasbaseadasnoestudo dabibliografiaeestopropostascomomtododeensaiodeembutimentodepinos metlicos para a madeira compensada. Entre essas adaptaes est a espessura do corpo de prova, que foi adotado comosendoaespessuracomercialemquesoproduzidasestaschapas,como proposto pelo prEN383(1993). Outra particularidade da madeira compensada a alta resistnciaaofendilhamentoeaocisalhamentoemrelaomadeiramacia, podendo ser diminudas as outras dimenses do corpo de prova, sem que se corra o Resistncia ao embutimento da madeira compensada. Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 49-76, 2002 55 risco de uma ruptura precoce antes de uma deformao por embutimento satisfatria. Nosensaiosrealizadosnestetrabalho,porm,oscorposdeprovaforammoldados com as relaes altura,largura/dimetro do pino especificadas pela NBR 7190/97 para madeira macia, apresentadas na figura 6. Ametodologiautilizadanosensaiosdeembutimentodestetrabalhoest descrita a seguir, j includas as adaptaes necessrias execuo dos ensaios em madeira compensada. TodososensaiosdeembutimentoforamrealizadosnaMquinaUniversal DARTEC;trata-sedeumamquinauniversaldeensaios,comcapacidadepara 100kN,servocontrolada,ligadaaumcomputadorque,pormeiodeumsoftware especfico,gerenciaasoperaesdoatuadorefazasleiturasdecargae deformaes automaticamente. Osensaiosdeembutimentoforamrealizadosemoitochapasdemadeira compensadacompostasdediferentesnmerosdelmina,adesivos,matriaprima etc. produzidas por quatro indstrias diferentes. So elas: Tabela 1 Descrio das chapas de compensado utilizadas nos ensaios FabricanteTipoEspessura nominal(mm) No. de lminas GethalPlastificado/formas 189 GethalPlastificado/formas 127 FormplusPlastificado/formas 1813 Formplus3Plastificado/formas 189 DissenhaPlastificado/formas 1810 DissenhaPlastificado/formas 128 DissenhaNaval1510 WagneritPlastificado/formas 189 SegundoaNBR7190/97,aresistnciadeembutimento(fweoufe)definida pelarazoentreaforaFequecausaadeformaoespecficaresidualde2,ea readeembutimentodopinoAe=td,determinadanoensaiodocorpo-de-prova mostrado na figura 6. As resistncias de embutimento nas direes paralela e normal s fibras das lminasdasfacesdocompensado,fe0efe90,emMPa,devemserdeterminadasa partir do diagrama tensodeformao especfica de embutimento mostrado na figura 30. Estas resistncias so dadas pelas expresses:fFtdee00= (1) fFtdee9090= (2) onde:

3Esta chapa foi denominada neste trabalho de formplus 20, devido sua espessura mdia ser de 19,5mm, apesar de ser comercializado como sendo de 18mm de espessura Guilherme Corra Stamato & Carlito Calil Junior Cadernos de Engenharia de Estruturas, So Carlos, n. 18, p. 49-76, 2002 56 Fe0 e Fe90 so as foras aplicadas respectivamente nas direes paralela e normal s fibras das lminas das faces do compensado, correspondentes s deformaes residuais de =2, em Newton (N); t a espessura do corpo-de-prova, em centmetros (cm); d o dimetro do pino, em centmetros (cm). Paraamadeiracompensada,ocorpo-de-provaparaaresistnciade embutimentopodeseromesmoparaaaplicaodacarganadireoparalelae normalsfibrasdasfacesdocompensado;estecorpodeprovadeveterforma prismtica, de seo retangular de 8d de largura, comprimento de 18d e espessuras, como j foi dito, devem ser tomadas as comerciais em que a chapa produzida, como indicado na figura 6. 4dA4d4dSeo AAtd14dA ou Figura 6 Corpo-de-prova para ensaio de embutimento segundo a NBR