Comportamento de Varões Colados em Madeira de Castanho (Castanea Sativa Mill.)

Abstract

A crescente aplicação, em estruturas de madeira, de ligações com varões colados ou glued-in rods (GiRs), como são conhecidos na terminologia anglo-saxónica, e a falta de regulamentação europeia têm promovido um acréscimo da investigação deste tema. Este tipo de ligações não integram a versão em vigor do Eurocódigo 5, sendo o tema, por esse motivo, considerado prioritário na revisão em curso. Este documento pretende contribuir para a definição de um método de dimensionamento comum, pese embora existam vários propostos na literatura. Neste sentido, foi realizado um estudo comparativo entre vários métodos, do qual se verificou que as diferenças entre eles são evidentes resultando, revelando grandes amplitudes de valores de estimados de resistência. Existem métodos demasiadamente conservadores e métodos bastantes inseguros, sendo o método proposto num draft de 2003 do Eurocódigo5 o que melhor se ajusta a cerca de 100 resultados experimentais comparados afigurando-se, por isso, o mais adequado para o dimensionamento destas ligações.A investigação realizada tem sido maioritariamente conduzida sobre espécies resinosas, porque são as de utilização mais frequente em estruturas de madeira novas, particularmente visadas pela técnica. No entanto, esta apresenta também interesse para trabalhos de reabilitação de estruturas antigas, nas quais foram frequentemente usadas madeiras de folhosas e, particularmente em Portugal, de Castanho. Neste sentido, para verificar a possibilidade da utilização de GiRs nestas situações, e expandir a informação relativa ao seu comportamento com madeiras folhosas em geral, foram ensaiados ao arranque cerca de 40 provetes de varões colados em madeira de Castanho nova e antiga. Complementarmente foram determinadas algumas propriedades físicas e mecânicas da madeira utilizada para melhor interpretação dos resultados obtidos nos ensaios de arranque. Este trabalho concluiu que a madeira de Castanho antiga apresenta propriedades mecânicas semelhantes às da nova resultando, assim, em cargas de rotura nos ensaios de arranque idênticas, o que comprova a viabilidade desta solução em trabalhos de reabilitação. À falta de métodos de dimensionamento específicos para espécies folhosas, foram também comparadas as estimativas fornecidas por alguns métodos concebidos com base em madeiras resinosas, com os resultados experimentais obtidos. Estes revelaram uma concordância razoável com os resultados, embora não demonstrando total segurança.

The increasing application of glued-in rods (GiRs) in timber structures connections, and the lack of european regulation, have geared an increase in research on this topic. Currently, this type of connections is not dealt with in Eurocode 5, therefore the topic is considered a priority in the ongoing review. This document seeks to contribute to the definition of a common design method, although there are several proposals in the literature. In this sense, a comparative study between various methods was carried out, from which the diferences between them became evidente, showing large amplitudes of the estimated strength values. There are overly conservative methods and quite insecure methods, the method proposed in a 2003 draft of Eurocode 5 being the one that best fits to about 100 compared experimental results appearing to be, therefore, the most suitable for the design of these connections. The existing results concern mostly research carried out on softwood species, because these are the most frequently used in new timber structures, particularly targeted by the technique. However, it is also of interest for rehabilitation works on old structures, in which hardwoods and, particularly in Portugal, Chestnut timber have been frequently used. In this sense, to assess the possibility of using GiRs in these situations, and to expand the information regarding their behaviour with hardwoods in general, about 40 specimens of GiRs in new and old Chestnut timber were tested at pull out. In addition, for better interpretation of the obtained results in the pull out tests, some physical and mechanical properties of the used timber were determined. This work concluded that the old Chestnut timber exhibits similar properties to the new one, resulting in identical pull-out loads, proving the viability of this solution in structural rehabilitation. In the absence of specific design methods, the estimates provided by some softwood based methods were also compared to the experimental results obtained. These showed a reasonable agreement with the results, however they did not demonstrate complete safety.