O objetivo deste trabalho é o estudo da resistência e rigidez das emendas dentadas à fadiga na tração com as finalidades de propor uma metodologia de ensaio e estimar um coeficiente redução da resistência à fadiga na tração das emendas dentadas em relação a madeira maciça, contribuindo para a caracterização destas ligações. Foram utilizadas duas espécies de madeira, Pinus caribea hondurensis e Eucalyptus grandis, e dois tipos de adesivos sendo um industrial à base de fenol-resorcinol e um poliuretano à base de resina de mamona desenvolvido no Instituto de Química de São Carlos. Foram realizados ensaios cíclicos para três níveis de freqüência (1 Hz, 5 Hz e 9 Hz) e três níveis de tensão (90%, 75% e 60% da resistência) a uma relação R = 0,1. Com base nos resultados foram propostos coeficientes de redução de resistência à fadiga da emenda dentada em relação à madeira maciça e verificar que não há variação significativa da rigidez em função do número de ciclos. / The aims of this work is the study of the fatigue strength and stiffness of the finger joints in tension, in order to propose an experimental methodology and to determine a strength reduction coefficient, in relation to solid wood, contributing to the characterization of these joints. Two wood species, Pinus caribea hondurensis and Eucalyptus grandis, and two adhesives types were used, being an industrial one phenol-resorcinol based and a poliuretane castor oil resin based, developed at the lnstitute of Chemistry of São Carlos. Cyclical tests were accomplished in three frequency levels (1 Hz, 5 Hz and 9 Hz) and three tension levels (90%, 75% and 60% of the strength) to a relationship R = 0,1. Based on the results, it were proposed strength reduction coefficients in relation to solid wood, for finger joints under fatigue in tension, and to concluded that there is no significant variation in stiffness with the cycle numbers.

Este trabalho consiste no estudo teórico e experimental das emendas dentadas em madeira laminada colada (MLC), cujo objetivo principal é avaliar o método proposto no Projeto da Nova Norma Brasileira PNBR 7190 (1996) para a caracterização da MLC, com ênfase às emendas dentadas. As espécies de madeira estudadas foram o Pinus elliottii e o Eucalipto grandis e o adesivo utilizado foi o CASCOPHEN RS-216, à base de resorcinol, produzido pela Alba Química Indústria e Comércio Ltda. A emenda dentada usada no estudo foi a correspondente ao comprimento de 20 mm da DIN 68140, geometria esta adotada pelo parque produtor de MLC no país. Nos ensaios são avaliadas as resistências ao cisalhamento na lâmina de cola, a tração normal à lâmina de cola e a resistência a tração das emendas dentadas. O desempenho das ligações foi avaliado em função da relação entre os valores obtidos nos ensaios com madeira colada e madeira maciça, bem como pelo modo de ruptura dos mesmos. Como conclusão obteve-se que o processo de colagem adotado foi bem sucedido para todos as amostras de caracterização da MLC, independente da espécie de madeira e do tipo de ruptura obtido. O método proposto no Projeto da Nova Norma Brasileira PNBR 7190 (1996) mostrou-se adequado para a caracterização das propriedades de resistência da MLC. / This work consist in the theoretical and experimental study of finger joints in glued laminated timber (GLULAM), with main objective to evaluate the method proposed in the New Brazilian Draft Code PNBR 7190 (1996) to characterization of GLULAM, with emphasis to finger joints. The species of wood studied were the Pinus elliottii and Eucalipto grandis and the adhesive was the CASCOPHEN RS-216, resorcinol-based, produced by Alba Química Indústria e Comércio Ltda. The geometry of finger joint used in the study was the correspondent to DIN 68140, this is the adopted by producer park of GLULAM in the country. In the tests were evaluated the shear resistance of glue lamina, the perpendicular tension resistance of glue lamina and parallel to grain tension resistance of finger joints. The performance of jointing was evaluated as a function of the relation between the values obtained in the tests with glued wood and clear wood, as well as rupture mode. Concluding remarks that gluing process adopted was well successful to all specimens of wood specie and rupture mode. The method proposed by New Brazilian Draft Code PNBR 7190 (1996) is adequate to characterization of the resistance properties of GLULAM.

O objetivo deste trabalho é o estudo da resistência e rigidez das emendas dentadas à fadiga na tração com as finalidades de propor uma metodologia de ensaio e estimar um coeficiente redução da resistência à fadiga na tração das emendas dentadas em relação a madeira maciça, contribuindo para a caracterização destas ligações. Foram utilizadas duas espécies de madeira, Pinus caribea hondurensis e Eucalyptus grandis, e dois tipos de adesivos sendo um industrial à base de fenol-resorcinol e um poliuretano à base de resina de mamona desenvolvido no Instituto de Química de São Carlos. Foram realizados ensaios cíclicos para três níveis de freqüência (1 Hz, 5 Hz e 9 Hz) e três níveis de tensão (90%, 75% e 60% da resistência) a uma relação R = 0,1. Com base nos resultados foram propostos coeficientes de redução de resistência à fadiga da emenda dentada em relação à madeira maciça e verificar que não há variação significativa da rigidez em função do número de ciclos. / The aims of this work is the study of the fatigue strength and stiffness of the finger joints in tension, in order to propose an experimental methodology and to determine a strength reduction coefficient, in relation to solid wood, contributing to the characterization of these joints. Two wood species, Pinus caribea hondurensis and Eucalyptus grandis, and two adhesives types were used, being an industrial one phenol-resorcinol based and a poliuretane castor oil resin based, developed at the lnstitute of Chemistry of São Carlos. Cyclical tests were accomplished in three frequency levels (1 Hz, 5 Hz and 9 Hz) and three tension levels (90%, 75% and 60% of the strength) to a relationship R = 0,1. Based on the results, it were proposed strength reduction coefficients in relation to solid wood, for finger joints under fatigue in tension, and to concluded that there is no significant variation in stiffness with the cycle numbers.

Este trabalho consiste no estudo teórico e experimental das emendas dentadas em madeira laminada colada (MLC), cujo objetivo principal é avaliar o método proposto no Projeto da Nova Norma Brasileira PNBR 7190 (1996) para a caracterização da MLC, com ênfase às emendas dentadas. As espécies de madeira estudadas foram o Pinus elliottii e o Eucalipto grandis e o adesivo utilizado foi o CASCOPHEN RS-216, à base de resorcinol, produzido pela Alba Química Indústria e Comércio Ltda. A emenda dentada usada no estudo foi a correspondente ao comprimento de 20 mm da DIN 68140, geometria esta adotada pelo parque produtor de MLC no país. Nos ensaios são avaliadas as resistências ao cisalhamento na lâmina de cola, a tração normal à lâmina de cola e a resistência a tração das emendas dentadas. O desempenho das ligações foi avaliado em função da relação entre os valores obtidos nos ensaios com madeira colada e madeira maciça, bem como pelo modo de ruptura dos mesmos. Como conclusão obteve-se que o processo de colagem adotado foi bem sucedido para todos as amostras de caracterização da MLC, independente da espécie de madeira e do tipo de ruptura obtido. O método proposto no Projeto da Nova Norma Brasileira PNBR 7190 (1996) mostrou-se adequado para a caracterização das propriedades de resistência da MLC. / This work consist in the theoretical and experimental study of finger joints in glued laminated timber (GLULAM), with main objective to evaluate the method proposed in the New Brazilian Draft Code PNBR 7190 (1996) to characterization of GLULAM, with emphasis to finger joints. The species of wood studied were the Pinus elliottii and Eucalipto grandis and the adhesive was the CASCOPHEN RS-216, resorcinol-based, produced by Alba Química Indústria e Comércio Ltda. The geometry of finger joint used in the study was the correspondent to DIN 68140, this is the adopted by producer park of GLULAM in the country. In the tests were evaluated the shear resistance of glue lamina, the perpendicular tension resistance of glue lamina and parallel to grain tension resistance of finger joints. The performance of jointing was evaluated as a function of the relation between the values obtained in the tests with glued wood and clear wood, as well as rupture mode. Concluding remarks that gluing process adopted was well successful to all specimens of wood specie and rupture mode. The method proposed by New Brazilian Draft Code PNBR 7190 (1996) is adequate to characterization of the resistance properties of GLULAM.

A presente pesquisa teve como objetivo avaliar o uso de compósitos de fibras e resina epóxi no reforço de emendas dentadas em peças de madeira. Inicialmente, foi avaliada a influência da trama das fibras de sisal e de curauá sem tratamento nenhum nas propriedades mecânicas à tração dos compósitos com resina epóxi. Igualmente, foram caracterizados na tração compósitos de fibras de vidro e tecidos de sisal. Posteriormente, foi avaliada a resistência à tração paralela às fibras de peças de madeira Pinus sp em tamanho estrutural para três tipos de tratamentos: (1) peças sem emendas e sem reforço, (2) peças com emendas e sem reforço e (3) peças com emendas reforçadas por compósitos de fibras de vidro e resina epóxi. Também foram realizados testes de tração em corpos de prova isentos de defeitos com emendas dentadas usando madeira Lyptus® para três casos: (1) sem reforço na emenda, (2) reforço na emenda com fibra de vidro e (3) reforço na emenda com tecido de sisal. Os resultados da influência da trama das fibras de sisal e curauá com a resina epóxi nos testes de tração mostraram que o tipo de trama não influenciou significativamente na resistência e no módulo de elasticidade. Na caracterização dos compósitos poliméricos, a resistência do tecido de sisal foi cerca de 44% da resistência da fibra de vidro. Nas peças estruturais, devido à baixa resistência da madeira de Pinus sp utilizada, não se justificou a utilização do reforço. Nos corpos de prova isentos de defeitos de madeira Lyptus® com emendas dentadas, a eficácia do reforço foi evidenciado, com aumento de 37% na resistência à tração com reforço de fibra de vidro e de 40% com reforço de tecido de sisal, em relação aos corpos de prova isentos de defeitos sem reforço. / The present research evaluate the reinforcing of finger joints in timber pieces with composite fiber and epoxy. Initially, the influence of the weft in the tensile mechanical properties of composites using sisal fibers and curaua without any treatment was evaluated. The characterization of composites made with sisal fibers and glass fibers were also carried out. Additionally, the tensile strength parallel to the grain for pieces of Pinus sp in structural sizes for three types of treatments: (1) pieces without finger joints, (2) pieces unreinforced finger joints and (3) pieces reinforced finger joints with composite fiberglass and epoxy resin, was evaluated. Also, was evaluated the tensile strength of the finger joint test specimens Lyptus® wood for three cases: (1) unreinforced finger joint, (2) reinforced finger jointed with fiberglass and (3) reinforced finger jointed with fabric sisal. The results of influence of the weft sisal fibers and curaua with epoxy resin of tensile test showed that the weft did not significantly influence the strength and the modulus of elasticity. The characterization of polymeric composites, the strength of sisal fabric was about 44% of the fiber glass strength. The structural size pieces, the use of reinforcement it is not justified due to the low strength of the Pinus sp wood used. The test specimens of Lyptus® wood with finger joints, the efficacy of the reinforcement was evident, with 37% increase in tensile strength with glass fiber reinforcement and 40% with reinforcement sisal fabric, compared to specimens without reinforcement.

A presente pesquisa teve como objetivo avaliar o uso de compósitos de fibras e resina epóxi no reforço de emendas dentadas em peças de madeira. Inicialmente, foi avaliada a influência da trama das fibras de sisal e de curauá sem tratamento nenhum nas propriedades mecânicas à tração dos compósitos com resina epóxi. Igualmente, foram caracterizados na tração compósitos de fibras de vidro e tecidos de sisal. Posteriormente, foi avaliada a resistência à tração paralela às fibras de peças de madeira Pinus sp em tamanho estrutural para três tipos de tratamentos: (1) peças sem emendas e sem reforço, (2) peças com emendas e sem reforço e (3) peças com emendas reforçadas por compósitos de fibras de vidro e resina epóxi. Também foram realizados testes de tração em corpos de prova isentos de defeitos com emendas dentadas usando madeira Lyptus® para três casos: (1) sem reforço na emenda, (2) reforço na emenda com fibra de vidro e (3) reforço na emenda com tecido de sisal. Os resultados da influência da trama das fibras de sisal e curauá com a resina epóxi nos testes de tração mostraram que o tipo de trama não influenciou significativamente na resistência e no módulo de elasticidade. Na caracterização dos compósitos poliméricos, a resistência do tecido de sisal foi cerca de 44% da resistência da fibra de vidro. Nas peças estruturais, devido à baixa resistência da madeira de Pinus sp utilizada, não se justificou a utilização do reforço. Nos corpos de prova isentos de defeitos de madeira Lyptus® com emendas dentadas, a eficácia do reforço foi evidenciado, com aumento de 37% na resistência à tração com reforço de fibra de vidro e de 40% com reforço de tecido de sisal, em relação aos corpos de prova isentos de defeitos sem reforço. / The present research evaluate the reinforcing of finger joints in timber pieces with composite fiber and epoxy. Initially, the influence of the weft in the tensile mechanical properties of composites using sisal fibers and curaua without any treatment was evaluated. The characterization of composites made with sisal fibers and glass fibers were also carried out. Additionally, the tensile strength parallel to the grain for pieces of Pinus sp in structural sizes for three types of treatments: (1) pieces without finger joints, (2) pieces unreinforced finger joints and (3) pieces reinforced finger joints with composite fiberglass and epoxy resin, was evaluated. Also, was evaluated the tensile strength of the finger joint test specimens Lyptus® wood for three cases: (1) unreinforced finger joint, (2) reinforced finger jointed with fiberglass and (3) reinforced finger jointed with fabric sisal. The results of influence of the weft sisal fibers and curaua with epoxy resin of tensile test showed that the weft did not significantly influence the strength and the modulus of elasticity. The characterization of polymeric composites, the strength of sisal fabric was about 44% of the fiber glass strength. The structural size pieces, the use of reinforcement it is not justified due to the low strength of the Pinus sp wood used. The test specimens of Lyptus® wood with finger joints, the efficacy of the reinforcement was evident, with 37% increase in tensile strength with glass fiber reinforcement and 40% with reinforcement sisal fabric, compared to specimens without reinforcement.

Neste trabalho propõe-se contribuir para o desenvolvimento de tecnologia nacional investigandoa aplicação de uma nova geração de adesivos para a confecção de elementos estruturais de madeira laminada colada (MLC), viabilizando um menor custo final do produto e tornando-o competitivo no mercado interno e externo. Nesse contexto, avaliou-se a resistência à tração paralela em emendas dentadas com dimensão estrutural, em condições de temperatura ambiente e umidade padrão, usando as espécies Pinus e Eucalipto e vários tipos de adesivos, dentre eles o adesivo poliuretano à base de óleo de mamona, foco principal de estudo deste trabalho. Outro aspecto abordado é o da durabilidade, em que foi avaliado o desempenho dos adesivos Cascophen e poliuretano à base de óleo de mamona por meio de ensaios de resistência ao cisalhamento na lâmina de cola e de resistência à tração de emendas dentadas, ambos em corpos-de-prova isentos de defeitos. Também foi avaliada a qualidade da colagem das lâminas, por meio de ensaios de flexão buscando-se a ruptura por cisalhamento, em vigas de MLC com dimensões estruturais, fabricadas em laboratório com os adesivos Cascophen, poliuretano à base de óleo de mamona e Purbond. Os resultados obtidos permitem concluir o bom desempenho do adesivo poliuretano à base de óleo de mamona, demonstrando a sua adequação para aplicação na produção de madeira laminada colada. / The aim of this work is the development of national technology investigating the application of a new adhesive generation to fabrication of glued laminated timber (Glulam) structural members, making possible a lesser final cost of the product and becoming it competitive in the domestic and external market. In this context, the parallel tensile to the fibers tests in joint pieces with structural dimension, in conditions of ambient temperature and standard relative humidity, was evaluated using the species Pinus and Eucalyptus and some types of adhesives, among them the polyurethane adhesive base on castor oil, that is the main focus of study of this work. Another approached aspect is the durability, in which was evaluated the performance of the Cascophen and the polyurethane adhesive base on castor oil adhesive, by means of shear strength tests in the lamina of glue and tensile strength tests of joint laminas, both made in specimens exempt of defects. Also the quality of the collage of lamina, by means of bending and shearing tests, in glulam structural beams was evaluated, which were manufactured in laboratory with the adhesives Cascophen, polyurethane adhesive base on castor oil and Purbond. The results allow concluding the well-behaved performance of polyurethane adhesive base on castor oil, demonstrating its adequacy for application in glued laminated timber fabrication.

Neste trabalho propõe-se contribuir para o desenvolvimento de tecnologia nacional investigandoa aplicação de uma nova geração de adesivos para a confecção de elementos estruturais de madeira laminada colada (MLC), viabilizando um menor custo final do produto e tornando-o competitivo no mercado interno e externo. Nesse contexto, avaliou-se a resistência à tração paralela em emendas dentadas com dimensão estrutural, em condições de temperatura ambiente e umidade padrão, usando as espécies Pinus e Eucalipto e vários tipos de adesivos, dentre eles o adesivo poliuretano à base de óleo de mamona, foco principal de estudo deste trabalho. Outro aspecto abordado é o da durabilidade, em que foi avaliado o desempenho dos adesivos Cascophen e poliuretano à base de óleo de mamona por meio de ensaios de resistência ao cisalhamento na lâmina de cola e de resistência à tração de emendas dentadas, ambos em corpos-de-prova isentos de defeitos. Também foi avaliada a qualidade da colagem das lâminas, por meio de ensaios de flexão buscando-se a ruptura por cisalhamento, em vigas de MLC com dimensões estruturais, fabricadas em laboratório com os adesivos Cascophen, poliuretano à base de óleo de mamona e Purbond. Os resultados obtidos permitem concluir o bom desempenho do adesivo poliuretano à base de óleo de mamona, demonstrando a sua adequação para aplicação na produção de madeira laminada colada. / The aim of this work is the development of national technology investigating the application of a new adhesive generation to fabrication of glued laminated timber (Glulam) structural members, making possible a lesser final cost of the product and becoming it competitive in the domestic and external market. In this context, the parallel tensile to the fibers tests in joint pieces with structural dimension, in conditions of ambient temperature and standard relative humidity, was evaluated using the species Pinus and Eucalyptus and some types of adhesives, among them the polyurethane adhesive base on castor oil, that is the main focus of study of this work. Another approached aspect is the durability, in which was evaluated the performance of the Cascophen and the polyurethane adhesive base on castor oil adhesive, by means of shear strength tests in the lamina of glue and tensile strength tests of joint laminas, both made in specimens exempt of defects. Also the quality of the collage of lamina, by means of bending and shearing tests, in glulam structural beams was evaluated, which were manufactured in laboratory with the adhesives Cascophen, polyurethane adhesive base on castor oil and Purbond. The results allow concluding the well-behaved performance of polyurethane adhesive base on castor oil, demonstrating its adequacy for application in glued laminated timber fabrication.

Madeira laminada colada (MLC) é um material de construção muito empregado em estruturas. Este produto é composto de lâminas classificadas de madeira, coladas horizontalmente, para formar peças estruturais de madeira grandes dimensões. A união das lâminas é realizada através de distintos tipos de emendas longitudinais, sendo as emendas dentadas as mais utilizadas. Considerando que os componentes estruturais de MLC, em geral, são solicitadas a carregamentos cíclicos, este trabalho tem por finalidade a proposta de um modelo estatístico para a determinação da vida à fadiga em menos dentadas de madeira. O trabalho foi realizado no Laboratório de Madeiras e de Estruturas de madeira (LaMEM), com o estudo teórico e experimental da fadiga em corpos-de-prova tracionados de ligações com emendas dentadas, baseado em um planejamento estatístico de experimentos e na NBR 7190/97. Os resultados contidos mostram que o modelo Polinomial Ortogonal Múltiplo da distribuição de Birnbaum-Saunders é de grande precisão e o mais adequado ao estudo da fadiga. O uso deste modelo pode ser de grande benefício, já que com ele se poderá estimar e caracterizar com maior confiabilidade e precisão a um menor custo a vida à fadiga em emendas dentadas de madeira, considerando as variáveis independentes de tensão e freqüência. / In the production of structural elements of Glued Laminated Timber (GLULAM), the horizontal union of lumbers are made with finger joints. Considering that the structural components of GLULAM need a great number of finger joints, and some of these structures are subject to cyclic loading, the objective of this work is to present a statistical model to estimate the fatigue life in lumber tension finger joints. The theoretical and experimental work was made in the Laboratory of Wood and Timber Structures (LaMEM), based on a statistical experiment design using tension tests and in agreement with the NBR 7190/97 code. The estimation procedure was based on the multiple orthogonal polynomial Birnbaum-Saunders model and the results show that the parameter estimates of the multiple orthogonal polynomial Birnbaum-Saunders model are obtained with at good accuracy and the most appropriate for the wood fatigue study. The use of the model can be of great benefit, since with it can be fit and characterize with greater reliability and precision at a smaller cost the fatigue life in finger joints of wood, considering the independent variables stress and frequency.

Madeira laminada colada (MLC) é um material de construção muito empregado em estruturas. Este produto é composto de lâminas classificadas de madeira, coladas horizontalmente, para formar peças estruturais de madeira grandes dimensões. A união das lâminas é realizada através de distintos tipos de emendas longitudinais, sendo as emendas dentadas as mais utilizadas. Considerando que os componentes estruturais de MLC, em geral, são solicitadas a carregamentos cíclicos, este trabalho tem por finalidade a proposta de um modelo estatístico para a determinação da vida à fadiga em menos dentadas de madeira. O trabalho foi realizado no Laboratório de Madeiras e de Estruturas de madeira (LaMEM), com o estudo teórico e experimental da fadiga em corpos-de-prova tracionados de ligações com emendas dentadas, baseado em um planejamento estatístico de experimentos e na NBR 7190/97. Os resultados contidos mostram que o modelo Polinomial Ortogonal Múltiplo da distribuição de Birnbaum-Saunders é de grande precisão e o mais adequado ao estudo da fadiga. O uso deste modelo pode ser de grande benefício, já que com ele se poderá estimar e caracterizar com maior confiabilidade e precisão a um menor custo a vida à fadiga em emendas dentadas de madeira, considerando as variáveis independentes de tensão e freqüência. / In the production of structural elements of Glued Laminated Timber (GLULAM), the horizontal union of lumbers are made with finger joints. Considering that the structural components of GLULAM need a great number of finger joints, and some of these structures are subject to cyclic loading, the objective of this work is to present a statistical model to estimate the fatigue life in lumber tension finger joints. The theoretical and experimental work was made in the Laboratory of Wood and Timber Structures (LaMEM), based on a statistical experiment design using tension tests and in agreement with the NBR 7190/97 code. The estimation procedure was based on the multiple orthogonal polynomial Birnbaum-Saunders model and the results show that the parameter estimates of the multiple orthogonal polynomial Birnbaum-Saunders model are obtained with at good accuracy and the most appropriate for the wood fatigue study. The use of the model can be of great benefit, since with it can be fit and characterize with greater reliability and precision at a smaller cost the fatigue life in finger joints of wood, considering the independent variables stress and frequency.