Resistência de ligações de carpintaria tipo step-joint de dente duplo

Abstract

Este trabalho tem como objetivo principal, a partir de ensaios experimentais e pesquisa, avaliar a repartição de cargas dos dentes, bem como a resistência ao corte nas ligações de dente duplo e estudar as superfícies de corte na rotura das mesmas.Historicamente, o dimensionamento manual das ligações de carpintaria tem sido feito com base em regras empíricas e conhecimento prático. Nas ligações de carpintaria tipo step-joint de dente duplo, embora existam procedimentos de cálculo para a determinação da repartição de carga entre os dois dentes e para a avaliação das cargas e modos de rotura, estes baseiam-se na adaptação das regras usadas para ligações de dente simples e, tanto quanto é do conhecimento do autor, não foram ainda comprovados por trabalho experimental. O estudo consistiu, inicialmente, na realização de ensaios destrutivos de ligações do tipo step-joint de dente simples e de dente duplo, para a determinação da carga de colapso da estrutura, tendo sido usado o protocolo de carga definido na norma EN 26 891. Posteriormente, foram realizados ensaios de caracterização, com peças retiradas dos provetes utilizados, para estimar os valores da resistência à flexão e ao corte, para além de módulo de elasticidade, massa volúmica e teor de água.Para entender o funcionamento mecânico da ligação, foram avaliados a carga de rotura e o mecanismo de colapso em cada ensaio e foram comparados com os já estimados, levando em conta a hipótese de distribuição de carga, regida pela resistência dos entalhes e métodos de dimensionamento propóstos pelo Professor Doutor João Henrique Negrão.

This work has as its main objective, by means of experimental tests and researches, evaluate the load division between notches, as well as the shear resistance in double-step joint and study the shear surface in their failure.Historically, the manual design of carpentry joints has been made based on practical experience. In double-step carpentry joint, although there are calculation procedures to determine the load division between two notches as well as to evaluation of loads and modes of failure, they are based on using rules of both front and rear single step-joint. At first, the study consists of destructive tests of step-joint and double-step joint to determine the structure collapse load, considering the load protocol agreed in the EN 26 891 standard. Secondly, characterizations tests, with pieces of the used provets, were carried out, to estimate the values of bending and shear resistence, beyond the elasticity modulus, volumic mass, and moisture content.To understand the mechanical function of the joint, the failure load and the collapse mechanism in each test were evaluated. Then, they were compared with the previously estimated, regarding the load division between the two notches governed by the notch resistence and design methods proposed by PhD João Henrique Negrão.The lack of theoretical knowledge about the functioning of wood connections can lead to very conservative projects. In this sense, this dissertation has as general objective, starting from experimental studies and researches, to try evaluate existing load sharing rules in double-step joint carpentry connections and to study the shearing surfaces in their failure