A aplicação da madeira como material estrutural na construção civil é amplamente difundida em coberturas residenciais e comerciais, construção de residências ou em obras de grande porte como pontes. Freqüentemente ocorre a necessidade de ligações entre peças estruturais. Uma das possibilidades de ligação é a utilização de parafusos auto-atarraxantes solicitados por esforços de tração, diferente da maioria dos casos de ligações, nas quais pinos estão solicitados por forças laterais. Um tipo particular de parafuso auto-atarraxante é o torx, que possui rosca em toda a sua extensão, possibilitando uma outra forma de arranjo de ligação que facilita a execução das ligações entre as peças estruturais. Este parafuso possui uma grande resistência que traz à industrialização das estruturas de madeiras. O objetivo desta pesquisa é determinar, de maneira experimental, a resistência de ligações utilizando parafusos torx auto-atarraxantes submetidos a esforços axiais de tração, em peças de madeira, avaliando a influência de diversos fatores, tais como: direção de fixação dos parafusos em relação às fibras, efeito de grupo teor de umidade, massa específica da madeira e espaçamentos entre parafusos. Foram utilizadas as espécies: Pinus Taeda (Pinus taeda L.), Eucalipto Grandis (Eucalyptus grandis) e Cupiúba (Goupia glabra). / Timber as a structural material civil in construction is widely used in framework, construction of houses or larger construction as bridges. The use of connections among structural members is frequently required. One of the connection possibilities is the use of lag screws in axial withdrawal load, differently from most cases of connections in which they are laterally loaded. A peculiar type of lag screw is the torx, which possesses thread along its extension, making possible another form of connection arrangement that facilitates the execution of the connections among the structural pieces. This lag screw has a high strength and facilitates the industrialization of timber structures. The aim of this research is to determine, in an experimental way, the strength of connections using torx lag screws in withdrawal loads, evaluating the influence of several factors, such as direction of the lag screws in relation to grain, group effect, moisture content, density of wood and spacings among screws. The species used were: Pinus Taeda (Pinus taeda L.), Eucalipto Grandis (Eucalyptus grandis) and Cupiúba (Goupia glabra).

A aplicação da madeira como material estrutural na construção civil é amplamente difundida em coberturas residenciais e comerciais, construção de residências ou em obras de grande porte como pontes. Freqüentemente ocorre a necessidade de ligações entre peças estruturais. Uma das possibilidades de ligação é a utilização de parafusos auto-atarraxantes solicitados por esforços de tração, diferente da maioria dos casos de ligações, nas quais pinos estão solicitados por forças laterais. Um tipo particular de parafuso auto-atarraxante é o torx, que possui rosca em toda a sua extensão, possibilitando uma outra forma de arranjo de ligação que facilita a execução das ligações entre as peças estruturais. Este parafuso possui uma grande resistência que traz à industrialização das estruturas de madeiras. O objetivo desta pesquisa é determinar, de maneira experimental, a resistência de ligações utilizando parafusos torx auto-atarraxantes submetidos a esforços axiais de tração, em peças de madeira, avaliando a influência de diversos fatores, tais como: direção de fixação dos parafusos em relação às fibras, efeito de grupo teor de umidade, massa específica da madeira e espaçamentos entre parafusos. Foram utilizadas as espécies: Pinus Taeda (Pinus taeda L.), Eucalipto Grandis (Eucalyptus grandis) e Cupiúba (Goupia glabra). / Timber as a structural material civil in construction is widely used in framework, construction of houses or larger construction as bridges. The use of connections among structural members is frequently required. One of the connection possibilities is the use of lag screws in axial withdrawal load, differently from most cases of connections in which they are laterally loaded. A peculiar type of lag screw is the torx, which possesses thread along its extension, making possible another form of connection arrangement that facilitates the execution of the connections among the structural pieces. This lag screw has a high strength and facilitates the industrialization of timber structures. The aim of this research is to determine, in an experimental way, the strength of connections using torx lag screws in withdrawal loads, evaluating the influence of several factors, such as direction of the lag screws in relation to grain, group effect, moisture content, density of wood and spacings among screws. The species used were: Pinus Taeda (Pinus taeda L.), Eucalipto Grandis (Eucalyptus grandis) and Cupiúba (Goupia glabra).

O emprego de parafusos auto-atarraxantes em ligações metálicas, nos últimos anos, têm aumentado de forma significativa, principalmente como dispositivo de ligação entre componentes leves da construção metálica, como por exemplo, nas ligações entre telhas metálicas e terças. Tais ligações apresentam modos de falha diferentes dos observados para as ligações parafusadas convencionais, em função do tipo de parafuso e das reduzidas espessuras dos elementos conectados, definidos como \"pull-out\" e \"pull-over\". No Brasil, a carência de estudos específicos nesse tema foi uma das razões da omissão da recente norma brasileira de dimensionamento de estruturas de aço constituídas por perfis formados a frio - NBR 14762:2001, quanto a procedimentos específicos para o projeto de ligações com parafusos auto-atarraxantes. Nesse trabalho foi desenvolvido um estudo abrangente sobre as ligações metálicas com parafusos auto-atarraxantes, com ênfase na ligação telha-terça, onde são apresentados os procedimentos e as recomendações das principais normas estrangeiras, bem como os ensaios padronizados para caracterização dos parafusos e avaliação do comportamento estrutural e resistência de ligações. São apresentados também os resultados de uma investigação experimental, com base no ensaio padrão do AISI (1996) (American Iron and Steel Institute), em 27 corpos-de-prova com variação no diâmetro do parafuso e espessura dos componentes da ligação (terça e telha), com o objetivo principal de avaliar as expressões das AISI (2001b e 1996) para dimensionamento. Como conclusão, são relatadas as dificuldades associadas ao ensaio padrão, que apesar de sua concepção simples, conduz à elevada variabilidade nos resultados, indicando a necessidade da adoção de ensaios mais representativos e confiáveis. / The use of screws in steel connections has increased significantly in recent years, mainly as connecting devices between light-gage components in steel construction, as, for example, in joints between metal roofing and purlins. These connections exhibit different failure modes from those displayed by conventional bolted connections, due to the type of fastener and the reduced thicknesses of the connected elements, defined as pull-out and pull-over. In Brazil, the lack of specific studies of this theme was one of the reasons for the omission of specific procedures for the design of screw connections from the new edition of the brazilian code for cold-formed steel members - NBR 14762:2001. The work reported here involved a comprehensive study of steel connections using screws, with emphasis on the sheating-purlin connection. A presentation is made of the procedures and recommendations of the main foreign codes, as well as of standardized tests for characterizing screws and evaluating the structural behavior and strength of connections. Also presented are the results of an experimental investigation based on the standard test of the AISI (1996) (American Iron and Steel Institute) applied to 27 test specimens with varying screw diameters and connector component thicknesses (purlin and sheeting), whose main purpose was to evaluate the AISI\'s design equations (2001b e 1996). To conclude, a report is made of the difficulties associated with the standard test, which, despite its simple conception, leads to considerably variable results, indicating the need for the adoption of more representative and reliable tests.

A madeira é um material estrutural de fonte renovável, com alta relação resistência/peso, baixo consumo energético de produção, sequestra e armazena carbono em sua produção. A aplicação da madeira como material de construção civil é fundamental, pois além de ter qualidades muito especiais como matéria prima para outros produtos industrializados na construção de residências ou em obras de grande porte como pontes e passarelas, vem sendo utilizada amplamente em coberturas para edifícios industriais/comerciais. Comercialmente, existem limitações do comprimento das peças de madeira, fruto de sua extração de troncos de árvores, requerendo assim a adoção de elementos de ligação das peças estruturais. Uma das mais recentes alternativas para as ligações com elementos estruturais de madeira é a utilização de parafusos auto-atarraxantes solicitados por esforços que podem ser laterais e axiais, de cisalhamento, tração ou compressão. Considerando que no Brasil ainda não existe, e com o mercado futuro promissor, este trabalho tem por finalidade realizar um estudo teórico, numérico e experimental das ligações com parafusos auto-atarraxantes com diâmetros de 9 mm e 11 mm e espécies de reflorestamento de Pinus Oocarpa e Lyptus®, com a finalidade de propor os critérios de dimensionamento para estas ligações. Os resultados obtidos mostram que os ângulos de 45º entre a força aplicada e a posição de penetração do parafuso conduz aos melhores valores de resistência e rigidez das ligações. Alem disto, com base na experimentação realizada, conclui-se que o critério proposto pelo EuroCode5 se mostra adequado para o dimensionamento das citadas ligações. / Wood is a renewable source of structural material with high relative strength/weight, low energy production, kidnaps and stores carbon in its production. The use of wood as a construction material is critical because besides having very special qualities as raw material for other industrialized in building homes or large works such as bridges and walkways, product has been widely used in roofing for industrial buildings and commercial buildings. Commercially there are limitations on the length of the wood, resulting from the extraction of trees, thus requiring the adoption of binding elements of the structural parts. One of the newest alternatives for connections with wooden structural elements is to use self-tapping screws requested by efforts that may be lateral and axial, shear, tensile or compressive. Whereas in Brazil does not yet exist and the promising future market, this study aims to make a theoretical, numerical and experimental study of connections with self tapping screws with diameters of 9 mm and 11 mm and two species of reforestation Pinus oocarpa and Lyptus®, in order to offer a criteria for these connections. The results obtained show that the 45° angle between the applied force and the position of the screw penetration leads to a better strength values and stiffness. Besides this, based on experiments conducted, it has concluded that the criteria proposed by Eurocode5 prove suitable for this type of connection.

A madeira é um material estrutural de fonte renovável, com alta relação resistência/peso, baixo consumo energético de produção, sequestra e armazena carbono em sua produção. A aplicação da madeira como material de construção civil é fundamental, pois além de ter qualidades muito especiais como matéria prima para outros produtos industrializados na construção de residências ou em obras de grande porte como pontes e passarelas, vem sendo utilizada amplamente em coberturas para edifícios industriais/comerciais. Comercialmente, existem limitações do comprimento das peças de madeira, fruto de sua extração de troncos de árvores, requerendo assim a adoção de elementos de ligação das peças estruturais. Uma das mais recentes alternativas para as ligações com elementos estruturais de madeira é a utilização de parafusos auto-atarraxantes solicitados por esforços que podem ser laterais e axiais, de cisalhamento, tração ou compressão. Considerando que no Brasil ainda não existe, e com o mercado futuro promissor, este trabalho tem por finalidade realizar um estudo teórico, numérico e experimental das ligações com parafusos auto-atarraxantes com diâmetros de 9 mm e 11 mm e espécies de reflorestamento de Pinus Oocarpa e Lyptus®, com a finalidade de propor os critérios de dimensionamento para estas ligações. Os resultados obtidos mostram que os ângulos de 45º entre a força aplicada e a posição de penetração do parafuso conduz aos melhores valores de resistência e rigidez das ligações. Alem disto, com base na experimentação realizada, conclui-se que o critério proposto pelo EuroCode5 se mostra adequado para o dimensionamento das citadas ligações. / Wood is a renewable source of structural material with high relative strength/weight, low energy production, kidnaps and stores carbon in its production. The use of wood as a construction material is critical because besides having very special qualities as raw material for other industrialized in building homes or large works such as bridges and walkways, product has been widely used in roofing for industrial buildings and commercial buildings. Commercially there are limitations on the length of the wood, resulting from the extraction of trees, thus requiring the adoption of binding elements of the structural parts. One of the newest alternatives for connections with wooden structural elements is to use self-tapping screws requested by efforts that may be lateral and axial, shear, tensile or compressive. Whereas in Brazil does not yet exist and the promising future market, this study aims to make a theoretical, numerical and experimental study of connections with self tapping screws with diameters of 9 mm and 11 mm and two species of reforestation Pinus oocarpa and Lyptus®, in order to offer a criteria for these connections. The results obtained show that the 45° angle between the applied force and the position of the screw penetration leads to a better strength values and stiffness. Besides this, based on experiments conducted, it has concluded that the criteria proposed by Eurocode5 prove suitable for this type of connection.

O emprego de parafusos auto-atarraxantes em ligações metálicas, nos últimos anos, têm aumentado de forma significativa, principalmente como dispositivo de ligação entre componentes leves da construção metálica, como por exemplo, nas ligações entre telhas metálicas e terças. Tais ligações apresentam modos de falha diferentes dos observados para as ligações parafusadas convencionais, em função do tipo de parafuso e das reduzidas espessuras dos elementos conectados, definidos como \"pull-out\" e \"pull-over\". No Brasil, a carência de estudos específicos nesse tema foi uma das razões da omissão da recente norma brasileira de dimensionamento de estruturas de aço constituídas por perfis formados a frio - NBR 14762:2001, quanto a procedimentos específicos para o projeto de ligações com parafusos auto-atarraxantes. Nesse trabalho foi desenvolvido um estudo abrangente sobre as ligações metálicas com parafusos auto-atarraxantes, com ênfase na ligação telha-terça, onde são apresentados os procedimentos e as recomendações das principais normas estrangeiras, bem como os ensaios padronizados para caracterização dos parafusos e avaliação do comportamento estrutural e resistência de ligações. São apresentados também os resultados de uma investigação experimental, com base no ensaio padrão do AISI (1996) (American Iron and Steel Institute), em 27 corpos-de-prova com variação no diâmetro do parafuso e espessura dos componentes da ligação (terça e telha), com o objetivo principal de avaliar as expressões das AISI (2001b e 1996) para dimensionamento. Como conclusão, são relatadas as dificuldades associadas ao ensaio padrão, que apesar de sua concepção simples, conduz à elevada variabilidade nos resultados, indicando a necessidade da adoção de ensaios mais representativos e confiáveis. / The use of screws in steel connections has increased significantly in recent years, mainly as connecting devices between light-gage components in steel construction, as, for example, in joints between metal roofing and purlins. These connections exhibit different failure modes from those displayed by conventional bolted connections, due to the type of fastener and the reduced thicknesses of the connected elements, defined as pull-out and pull-over. In Brazil, the lack of specific studies of this theme was one of the reasons for the omission of specific procedures for the design of screw connections from the new edition of the brazilian code for cold-formed steel members - NBR 14762:2001. The work reported here involved a comprehensive study of steel connections using screws, with emphasis on the sheating-purlin connection. A presentation is made of the procedures and recommendations of the main foreign codes, as well as of standardized tests for characterizing screws and evaluating the structural behavior and strength of connections. Also presented are the results of an experimental investigation based on the standard test of the AISI (1996) (American Iron and Steel Institute) applied to 27 test specimens with varying screw diameters and connector component thicknesses (purlin and sheeting), whose main purpose was to evaluate the AISI\'s design equations (2001b e 1996). To conclude, a report is made of the difficulties associated with the standard test, which, despite its simple conception, leads to considerably variable results, indicating the need for the adoption of more representative and reliable tests.

A madeira foi largamente utilizada em edificações no período colonial brasileiro por sua abundância em variadas espécies e a facilidade de obtenção e adaptação aos fins previstos. Muitos destes imóveis ainda existem e abrangem a maior parte do patrimônio histórico e cultural de nossas cidades. Devido à degradação causada pelo tempo e a falta de manutenção adequada destes elementos estruturais, as edificações estão expostas ao risco de colapso. O objetivo deste trabalho foi sugerir um método de reabilitação parcial de vigas estruturais de madeira, pois se notou um problema recorrente nestes elementos em construções antigas pelo fato de acumularem umidade, serem alvos de patologias principalmente na parte superior. Para reabilitação empregamos madeiras de baixa densidade pela facilidade de compra desse material, baixo custo e principalmente por aderir muito bem a tratamento preservativo com CCB, o que garante que a estrutura estará protegida de novos ataques. Além das madeiras de baixa densidade tratadas, parafusos auto atarraxantes foram escolhidos para fazer a união entre as madeiras. Para os ensaios de flexão estática de 3 pontos foram adotados 4 diferentes tipos de parafusos variando o diâmetro e comprimento além disso, o número de parafusos inseridos nos corpos de prova também variou. Este estudo contém a análise de relação entre a quantidade de parafusos auto atarraxantes (que fazem a união das peças) e o produto de rigidez de peças mistas compostas de madeira referência (que simula a viga em estado de degradação) e madeira tratada (substituindo a porção degradada). Para a madeira referencia adotou-se Eucalipto (classe C30 de resistência) e Roxinho (classe C60) e, para madeira tratada adotou-se Pinus e Caxeta (de baixa densidade, ambas da classe C20). Análises estatísticas foram utilizadas para interpretação dos resultados obtidos em laboratório. Estas análises apontaram o crescimento do produto de rigidez das vigas mistas conforme a inserção de parafusos e a partir dai foi possível expressar em formulas a correlação dos dados. Utilizou-se o teste de Tukey para apontar o melhor tratamento para cada tipo de viga mista (Pinus e Eucalipto, Roxinho e Caxeta) além do melhor parafuso a se utilizar. / Wood was widely used in buildings in the Brazilian colonial period because of it is abundant in varied species and the ease of obtaining and adapting to intended purposes. Many of these properties still exist and cover most of historical and cultural heritage of Brazilian cities. Due to the degradation caused by the weather and lack of adequate maintenance of these structural elements, buildings are exposed to risk of collapse. The objective of this work was to suggest a method of partial rehabilitation of structural timber beams, since a recurrent problem was observed in these elements in old constructions due to accumulation of humidity, being targets of pathologies mainly in their upper part. For rehabilitation we use low density wood because of ease to purchasing this material, low cost and mainly for adhering very well to condom treatment with CCB, which ensures that the structure will be protected from further attacks. In addition to the treated low density woods, self-tapping screws were chosen to make union between woods. For tests, 4 different types of screws were used, varying diameter and length, and number of screws inserted in the specimens also varied. This study contains an analysis of relationship between the number of self-tapping screws (which make the joining of pieces) and the rigidity product of composite pieces of reference wood (which simulates beam in degraded state) and treated wood (replacing degraded portion). Eucalyptus (class C30 of resistance) and Roxinho (class C60) were used for reference wood, and Pinus and Caxeta (low density, both of class C20) were used for treated wood. Statistical analyzes were used to interpret results obtained in laboratory. These analyzes indicated growth of product of flexural stiffness according to insertion of screws and from this it was possible to express in formulas a correlation of data. Tukey test was used to indicate the best treatment for each type of mixed beam (Pinus and Eucalyptus, Roxinho and Caxeta) as well as the best screw to be used.