Noções básicas de detalhamento de conexão Glulam

Dec 04, 2023

APA – The Engineered Wood Association oferece orientação sobre o projeto de conexões de madeira laminada colada eficientes, duráveis ​​e estruturalmente sólidas. Descubra erros comuns e sete práticas recomendadas para adicionar à sua caixa de ferramentas.

A resistência da madeira depende da direção da fibra. O termo técnico para esta variação é “ortotrópico”, o que significa ter diferentes forças em três planos perpendiculares entre si. O grão da madeira é forte na direção longitudinal. Pense nas colunas estreitas de madeira usadas para suportar vigas e treliças de telhado muito maiores como um exemplo clássico dessa resistência longitudinal. No entanto, a madeira não é tão resistente quando carregada perpendicularmente à fibra. A direção oposta ao crescimento vertical do tronco de uma árvore é a mais fraca da madeira. Muita tensão perpendicular à fibra separa as fibras da madeira e pode levar a falhas catastróficas. Entalhes, fixadores mal colocados e cargas suspensas podem contribuir para este tipo de falha. Por outro lado, projetos estruturais que aproveitam a resistência longitudinal da madeira e evitam tensões de tensão cruzada são eficientes, atraentes e mais resilientes.

Detalhes de conexão adequados são essenciais para o desempenho estrutural e a capacidade de manutenção de qualquer estrutura de madeira. Embora isto seja verdade tanto para madeiras maciças serradas como para madeiras laminadas coladas (glulam), os tamanhos maiores e os vãos mais longos possibilitados pelos componentes de madeira laminada colada tornam o detalhamento adequado das conexões ainda mais crítico. A consideração cuidadosa das características de expansão e contração da madeira relacionadas à umidade é vital no detalhamento das conexões para evitar a indução de tensões perpendiculares às fibras. As conexões devem ser projetadas para transferir cargas de projeto de e para um membro estrutural sem causar concentrações de tensão localizadas, o que pode iniciar a falha na conexão.

Para durar, as conexões externas devem ser devidamente ventiladas e drenadas. Evite deixar a madeira em contato direto com concreto, alvenaria ou rejunte, que são porosos e absorvem a umidade. Também é fundamental detalhar as conexões para isolar todos os membros de madeira de fontes potenciais de umidade excessiva e ventilação para permitir que a madeira seque. Como a madeira se expande em ambientes úmidos e encolhe em ambientes secos, é importante projetar conexões que permitam esses movimentos. Conexões que não são detalhadas corretamente para o encolhimento da madeira podem causar rachaduras. O detalhamento das conexões com furos ranhurados permite o movimento da madeira sem causar tensões perpendiculares à fibra que podem causar rachaduras na madeira. O encolhimento da madeira também pode resultar em conexões soltas que podem alterar o caminho de carga pretendido, enquanto o inchaço pode deformar as ferragens da conexão. Bons detalhes de conexão de madeira permitem essas tendências naturais.

Embora a expansão na direção paralela à fibra em um elemento de madeira seja mínima, a mudança dimensional na direção perpendicular à fibra pode ser significativa e deve ser considerada no projeto e no detalhamento da conexão. Uma viga de 24 polegadas de profundidade pode diminuir em profundidade através do encolhimento em aproximadamente 1/8 de polegada à medida que muda de 12% a 8% no teor de umidade de equilíbrio. Ao projetar conexões para membros de madeira laminada colada, é importante projetar e detalhar a conexão de modo que a contração do membro não seja restringida. Se restringido, o encolhimento da viga pode causar o desenvolvimento de tensões perpendiculares às fibras no membro na conexão. Se estas tensões excederem a capacidade do membro, podem causar a divisão da madeira laminada colada paralelamente à fibra. Uma vez que uma falha por tensão tenha ocorrido em um membro, sua capacidade de cisalhamento e flexão é bastante reduzida.

Além das falhas perpendiculares ao grão induzidas pela umidade discutidas acima, falhas semelhantes podem resultar de uma série de detalhes de projeto de conexão diferentes e incorretos. O entalhe inadequado da viga, o carregamento excêntrico (fora do plano) das conexões da treliça e o carregamento das vigas do lado tensionado podem induzir momentos internos e tensões de tensão perpendiculares às fibras.