Estudo comparativo e paramétrico de critérios teóricos e normativos aplicados as ligações por pinos em estruturas de madeira

Abstract

A madeira é um material obtido a partir do tecido formado pelas plantas lenhosas e está ganhando cada vez mais destaque no contexto da construção. Isso tem levado ao desenvolvimento de várias técnicas para aumentar sua durabilidade e resistência, incluindo tratamentos químicos e térmicos. Conforme apontado por Oliveira (2005), as conexões desempenham um papel crítico nas estruturas de madeira, exigindo estudos para avaliar seu comportamento e resistência, uma vez que erros no dimensionamento podem resultar no colapso da estrutura. Nesse cenário, o objetivo deste estudo é analisar os critérios de dimensionamento de conexões por meio de parafusos passantes em estruturas de madeira. Foi realizado uma análise paramétrica e comparativa de diferentes formulações, incluindo as abordagens de Johansen (1949), Moller (1951), NBR7190:1997, NBR7190:2022 e EUROCODE 5:2004. Essa pesquisa é justificada pela necessidade de compreender e apresentar os efeitos associados às conexões por pinos metálicos em estruturas de madeira, especialmente considerando a recente atualização da NBR7190 em 2022. É importante destacar que a madeira é um material seguro e sustentável, conhecido por sua resistência e leveza, sendo amplamente empregado em vigas, pilares, mezaninos, treliças e muitos outros componentes estruturais. Portanto, a avaliação das conexões parafusadas desempenha um papel crucial. Para conduzir o estudo das conexões parafusadas, foi realizado uma revisão bibliográfica abrangendo as metodologias de Johansen (1949), Moller (1951), NBR7190:1997, NBR7190:2022 e EUROCODE 5:2004. Foi analisada as formulações relacionadas à falha por flexão do pino e à falha por embutimento da madeira, levando em consideração cenários de corte simples e corte duplo. Foi feito a variação dos parâmetros, como o diâmetro do parafuso, a espessura das peças de madeira, a resistência ao embutimento da madeira e a classe do parafuso, avaliando o comportamento em relação a cada tipo de falha. No estudo foi verificado que, tanto para corte simples quanto para corte duplo, a falha por embutimento da madeira é a mais provável de ocorrer, uma vez que a resistência a essa forma de falha é menor em comparação com a falha por flexão. Além disso, foi observado que a alteração do diâmetro do parafuso e o uso de diferentes tipos de madeira são maneiras viáveis de aumentar a resistência da conexão. Também vale ressaltar que a NBR7190:2022 passou a se basear nos critérios da EUROCODE 5:2004, resultando em ambas apresentando os mesmos resultados para os modos de falha, além disso, pode-se ver a importância da análise para determinar qual variável é mais vantajoso alterar para ganho de resistência.