Resumo As ligações em estruturas de madeira são os pontos com maiores concentrações de tensões. Para o dimensionamento de ligações por pinos metálicos, dois parâmetros são utilizados: a resistência ao escoamento do aço e a resistência da madeira ao embutimento. O objetivo deste trabalho foi comparar métodos de ensaio e critérios de dimensionamento de documentos normativos (NBR 7190, EN 383, ASTM D-5764, EUROCODE 5 e NDS) para a determinação da resistência da madeira ao embutimento na direção perpendicular às fibras. Foram utilizadas seis espécies de madeira(Schizolobium amazonicum, Pinus elliottii var. elliottii, Pinus oocarpa Shiede, Hymenaea sp, Lyptus (Eucalyptus grandis/Eucalyptus urophylla) e Goupia glabra) e quatro diâmetros (8 mm, 10 mm, 12 mm e 16 mm) para os pinos metálicos nos testes. Em todos os casos observaram-se maiores valores médios da resistência da madeira ao embutimento determinados pelo método EN 383, sendo que em nenhum dos ensaios realizados, de acordo com essa norma, foi atingido o limite de 5 mm de deslocamento entre o pino metálico e a peça de madeira. Os resultados experimentais obtidos nesse caso tiveram boa concordância com os valores calculados pelos critérios da NBR 7190. Não foi possível realizar os testes usando o método de ensaio da norma NBR 7190, devido à dificuldade de obter as dimensões requeridas para os corpos de prova na direção perpendicular às fibras.

Abstract Connections are the points with higher stress concentrations in wood structures. For the design of this fasteners two parameter are used: tensile strength of the steel and the embedment strength of the wood member. The aim of this study was to compare the testing methods and design criteria of different normative documents (NBR 7190, EN 383, ASTM D-5764, EUROCODE 5 and NDS) to determine the wood embedment strength perpendicular to the grain. Six species of wood (Schizolobium amazonicum, Pinus elliottii var. elliottii, Pinus oocarpa Shiede, Hymenaea sp, Lyptus (Eucalyptus grandis/Eucalyptus urophylla) and Goupia glabra and four metal dower diameters (8 mm, 10 mm, 12 mm and 16 mm) were used in the tests. In all cases, the average value of the experimental results of embedment strength to the grain obtained from the EN 383 standard were the highest; the limit slip of 5 mm between metal dowel and wood member never was reached in tests performed according to this standard. The experimental results obtained in this case presented good agreement with the values calculated according to the design criteria of NBR 7190. It was not possible to carry out the tests according to the NBR 7190 method because of the difficulty to obtain the dimensions required for the specimen in perpendicular direction.

Resumo No processo de secagem da madeira o módulo de elasticidade estático não sofre alteração até o ponto de saturação das fibras (PSF); para teores de umidade abaixo do PSF, contudo, o módulo de elasticidade estático é afetado. O objetivo deste artigo foi investigar a influência do teor de umidade na obtenção do módulo de elasticidade de vigas de madeira serrada de Pinus sp. pelos ensaios de vibração transversal livre e flexão estática. Foram utilizadas 20 vigas com dimensões nominais de 5 cm x 10 cm x 200 cm originadas de plantios de reflorestamento do estado de São Paulo. Tais vigas foram extraídas de toras recém-abatidas e condicionadas em ambiente fechado para secagem com temperatura e umidade controladas. O módulo de elasticidade longitudinal aparente obtido pelo método de vibração transversal livre estabilizou-se com umidade na faixa de variação do PSF, tal como ocorre no ensaio de flexão estática. Constatou-se que o ensaio de vibração transversal livre pode ser utilizado para obter o módulo de elasticidade longitudinal aparente em peças de madeira tanto com teor de umidade acima quanto abaixo do PSF.

Abstract In the wood drying process, the static modulus of elasticity does not change until the fibre saturation point (FSP) is reached; however, for lower than FSP moisture content, the static modulus of elasticity changes. The aim of this paper is to investigate the influence of moisture content on obtaining the modulus of elasticity of sawn wooden beams of Pinus sp. through free transverse vibration and static bending tests. We used 20 beams with nominal dimensions of 5 cm x 10 cm x 200 cm from reforestation forests in the State of São Paulo. The beams were taken from newly harvested logs that were kept indoors for drying under controlled temperature and humidity. The apparent longitudinal modulus of elasticity, obtained through the free transverse vibration method, stabilized with humidity in the FSP variation range, as it occurs in the static bending test. The study showed that the free transverse vibration test can be used to obtain the apparent longitudinal modulus of elasticity from pieces of wood with a moisture content that is either above or below the FSP.

RESUMO Este trabalho compara os métodos de ensaio especificados pelas normas ABNT NBR 7190:1997, EN 383:2007, ASTM D5764:2007 e EUROCODE 5:2004, NDS:2001, com o intuito de fornecer subsídios para a revisão do método de ensaio da ABNT, para o caso da resistência da madeira ao embutimento na direção paralela às fibras. Foram realizados ensaios na direção paralela às fibras para seis espécies de madeira (Schizolobium amazonicum; Pinus elliottii; Pinus oocarpa; Hymenaea spp.; Lyptus®: híbrido Eucalyptus grandis e Eucalyptus urophylla, e Goupia glabra), utilizando quatro diâmetros (8 mm, 10 mm, 12 mm e 16 mm) para os pinos metálicos. Os resultados experimentais obtidos de acordo com os procedimentos da norma EN 383:2007 apresentaram maior aderência com os valores especificados para o dimensionamento de ligações por pinos metálicos pela ABNT NBR 7190:1997, que são considerados iguais aos da resistência à compressão paralela às fibras. A adoção da força máxima de embutimento ou a força que causa o deslocamento relativo igual a 5 mm entre o pino metálico e o corpo de prova como critério para determinação da resistência da madeira ao embutimento pela EN 383:2007 se mostrou mais adequado que os critérios adotados pelas normas brasileira e americana.

ABSTRACT This study compares the test methods according to the ABNT NBR 7190:1997, EN 383:2007, ASTM D5764:2007, EUROCODE 5:2004, NDS:2001 standards in order to provide support to establish a new test method for determining the embedment strength of wood parallel to the grain. Parallel-to-grain tests were carried out for six wood species (Schizolobium amazonicum; Pinus elliottii; Pinus oocarpa; Hymenaea spp.; Lyptus(r): hybrid Eucalyptus grandis and Eucalyptus urophylla, and Goupia glabra) using four diameters (8 mm, 10 mm, 12 mm and 16 mm) for the metal pin fasteners (bolts). The experimental results obtained according to the EN 383:2007 standard were closer to the specific values for the metal-dowel connections design used by ABNT NBR 7190:1997, which are considered equal compression parallel to the grain. The use of maximum embedment force or the force causing displacement of 5 mm between the bolt and the test-piece as criteria for determining embedment strength for EN 383:2007 appears to be more appropriate than the criteria used by the Brazilian and American Standards.

Este trabalho teve como objetivo propor um método para estimar a curva carga-recalque e a capacidade de carga de estacas de madeira a partir do ajuste de equações de regressão não lineares utilizando o método de Gauss Newton modificado. Para isso, foram utilizados dados experimentais obtidos para 12 estacas de madeira, curvas carga-recalque durante a cravação e capacidade de carga determinada no ensaio de carregamento dinâmico, utilizando modelo teórico. Nesta pesquisa, realizada de forma pioneira no Brasil, fez-se a análise do comportamento de estacas de madeira imersas no solo durante a cravação delas. As médias do erro percentual absoluto médio foram 4,0% e 29,3%, obtidas a partir das equações não lineares ajustadas via método de Gauss Newton modificado e proposto por Van Der Veen respectivamente. Concluiu-se que as equações ajustadas via método de Gauss Newton modificado conduziram a uma maior exatidão nas estimativas, apresentando boa concordância com os dados experimentais obtidos nos ensaios de carregamento dinâmico, indicando sua utilização para estimar a curva carga-recalque e a capacidade de carga em estacas de madeira.

The aim of this study was to propose a method for estimating the load-settlement curve and the load capacity of timber piles, through the adjustment of nonlinear regression equations, using the modified Gauss Newton method. Experimental data were used for twelve timber piles, including load-settlement curves during spiking, and load capacity determined at the dynamic load testing using a theoretical model. In the research (a pioneering study in Brazil) we have analyzed the behavior of timber piles immersed in the ground, during spiking. The average means for absolute percentage error were 4.0% and 29.3%, which were obtained from adjusted nonlinear equations through the modified Gauss Newton method and the method proposed by Van Der Veen, respectively. The conclusion was made that equations adjusted through the modified Gauss Newton method led to greater estimative accuracy, showing good concordance with the experimental data obtained from dynamic load testing, which indicates its use in the estimation of load-settlement curve and load capacity of timber piles.

O conhecimento do comportamento da madeira mediante ações de curta duração contribui para um projeto estrutural mais seguro, entretanto não sendo a tenacidade parte integrante das propriedades mecânicas comumente investigadas na caracterização deste material. Este trabalho objetivou avaliar, com o uso de modelos de regressões polinomial linear, quadrática e cúbica, a possibilidade da estimativa da tenacidade com o conhecimento da densidade aparente de seis espécies de madeira (Angico, Eucalipto, Jatobá, Paricá, Pinus e Teca). Os resultados dos modelos de regressão evidenciaram a significância e representatividade de todos os ajustes investigados, consistindo o polinomial cúbico o mais eficiente na estimativa da tenacidade da madeira.

The knowledge on the behavior of wood in situations of short load contributes to the development of a safer structural design. However, toughness is not part of the mechanical properties commonly investigated in the characterization of this material. Therefore, the present study aimed to evaluate, the possibility to estimate the toughness with the knowledge of the apparent density of 6 Brazilian tropical wooden species (Angico, Eucalyptus, Jatobá, Paricá, Pine and Teak), by using linear, quadratic and cubic polynomial regression models. The results highlighted the significance and representation of all adjustments investigated, and the cubic polynomial was the most efficient for estimating the wood toughness.

A espécie amazônica Paricá (Schizolobium amazonicum Herb) apresenta rápidos incrementos em altura e diâmetro em poucos anos de cultivo e desenvolve uma madeira com pequena quantidade de nós e defeitos, característica fundamental na sua utilização para fins estruturais. O objetivo deste trabalho foi determinar as propriedades de resistência e rigidez de peças da madeira Paricá em dimensões estruturais, de acordo com a norma ABNT NBR 7190: 2011, bem como realizar a classificação visual das peças para determinação de defeitos como: nós, inclinação de fibras, empenamentos, rachas e fendas. Conclui-se que a madeira de Paricá é classificada como classe C 20 das dicotiledôneas e possui baixa densidade, boa resistência à compressão paralela, grande potencial de utilização na construção civil quando comparada com outras espécies e, em relação à classificação visual, poucos nós, grã direita e poucos empenamentos e distorções.

The Amazon specie Paricá (Schizolobium amazonicum Herb) present fasts growth and very good development in diameter in a few years, a small amount of nodes and defects, key characteristic in its use for structural purpose. The aim of this paper was to determine the strength and stiffness properties of Paricá wood, according to ABNT NBR 7190: 2011, as well, perform the visual classification of members for determination of defects as: nodes, inclination of grain, warpings. The concluding that the Paricá wood is classified as C 20 dicotyledonous class, low density, with good compression strength parallel to the grain, with a great potential to be used in civil construction, when compared with other species and, in relation to the visual analysis, few nodes, right grain and has no warping.

A madeira laminada colada (MLC) é produzida a partir da colagem de peças de madeira. No Brasil, o emprego da madeira de espécies nativas para produzir elementos estruturais de MLC não ocorre em condições tecnológicas satisfatórias, sendo dificultado por não serem totalmente conhecidas as suas propriedades e seu desempenho em diferentes condições de serviço. Neste estudo, objetivou-se determinar e relacionar o módulo de elasticidade dinâmico (E Mvt) com o módulo de elasticidade estático (E M), o módulo de ruptura (fM), a resistência à compressão (σcp) e o módulo de elasticidade paralelo (Ecp), e avaliar o desempenho da espécie nativa Cedrinho (Erisma uncinatum Warm.) na construção de vigas de MLC. As vigas de MLC foram produzidas com peças de madeira classificadas, coladas por adesivos à base de resorcina fenol formaldeído (RFF) e poliuretano (PUR), com intensidades de pressão de 0,8 MPa e 1,2 MPa e distribuições aleatórias e não aleatórias das lâminas. A avaliação dessas vigas de MLC também foi realizada por meio de corpos de prova de compressão paralela às linhas de cola e de delaminação. Verificou-se que o E Mvt obtido por meio de ensaios dinâmicos de vibração transversal apresentou um coeficiente de correlação com o E M obtido no ensaio de flexão estática (R² = 0,86) e significativo ao nível de 1% de probabilidade (P < 0,01). Dessa forma, pode-se concluir que o E Mvt é um bom estimador do E M. Constatou-se que essa espécie de madeira pode ser utilizada em MLC e encontra-se na classe de resistência C30 das folhosas.

Glued laminated timber (glulam) is assembled layers of bonded pieces of timber. In Brazil, the use of native species timber to produce structural elements of glulam does not occur in satisfactory technological conditions. This is because the properties and performance of native species of wood, under various service conditions, are not entirely known. This study aims at determining and to relate the dynamic modulus of elasticity (E Mvt ) and the static modulus of elasticity (E M ), the modulus of rupture (fM ), the compression parallel strength (σcp ) and the parallel elastic modulus (Ecp ), and evaluating the performance of the native species Cedrinho (Erisma uncinatum Warm.) in the construction of glulam beams. Glulam beams were produced with random and nonrandom distributions of graded pieces of bonded lumber by using adhesives of phenol resorcinol formaldehyde (RFF) and polyurethane (PUR); the intensity of pressures used was 0.8 MPa and 1.2 MPa. The evaluation of these glulam beams was also performed using samples of compression parallel to glue lines and delamination. It was found that the E Mvt obtained by transverse vibration dynamic testing revealed a correlation coefficient with the E M obtained on static bending test (R² = 0.86) and significance level of 1% probability (P < 0,01). Thus, it can observed that the E Mvt is a good estimator of E M. It was found that this wood species may be used for glulam, and that the hardwoods species is in strength class C30.

O controle da qualidade é fundamental no processo de fabricação de peças de madeira laminada colada (MLC), e uma das formas desse controle pode ser por meio da avaliação não destrutiva do módulo de elasticidade. O objetivo deste trabalho foi comparar os valores de módulo de elasticidade das peças de MLC obtidos por meio do ensaio de vibração transversal livre e do ensaio de flexão estática, ambos feitos antes e após tratamento preservativo (contra a ação de agentes biológicos), realizado pelo processo de Célula Cheia. No total, foram produzidas 54 peças de MLC de dimensões nominais de 9 cm x 9 cm x 200 cm, com três espécies de madeira de reflorestamento coladas com dois adesivos de aplicação estrutural e tratadas com três preservantes. Foi obtida uma correlação significativa entre os valores do módulo de elasticidade obtidos pelos dois métodos (r variou entre 0,85 e 0,99). Concluiu-se que o ensaio de vibração transversal livre pode ser utilizado para avaliação do módulo de elasticidade de peças de MLC, sendo uma alternativa ao ensaio de flexão estática

Quality control is essential in the manufacturing process of glued-laminated (glulam) timber elements. This control can be done by nondestructive evaluation of the modulus of elasticity. The purpose of this study is to compare the values of modulus of elasticity of glulam elements obtained by free transverse vibration tests and static bending, before and after preservative treatment, for protection against the action of biological agents, performed by the full cell process. A total of 54 glulam elements were produced, with nominal sizes of 9 cm x 9 cm x 200 cm, with three species of reforestation wood, glued with two structural application adhesives and treated with three preservatives. A good correlation between the values of modulus of elasticity was obtained (r ranges between 0.85 and 0.99). The conclusion was made that the free vibration test is useful for evaluating the modulus of elasticity of glulam elements, and it is an alternative to the static bending test.

Timber-concrete composite structures work appropriately when a suitable connection system is included because the degree of interaction between the materials stiffs the structural system. Thereby, it is extremely important to improve the knowledge about their connection system. The purpose of this paper is to show the results obtained by experimental investigation into push-out shear tests of glulam-concrete specimens. The specimens were designed to simulate the behaviour of composite T beams and the connection system was constituted by steel hooks - got by the division of steel bars used in reinforced concrete members - and by perforated steel plates, both glued with epoxy adhesive. They were tested under shear forces with constant loading rate. Six specimens of each group were made, considering two different diameters for the hooks (8 and 10 mm) and 4.75 mm thick perforated steel plates. The stiffness reached by steel hooks confirms their suitability for the use in composite timber-concrete systems.

Researchers from the Polymer Technology and Analytical Chemistry (LQATP) group at the São Carlos Institute of Chemistry, University of São Paulo, developed a polyurethane adhesive based on castor oil. In addition to deriving it from a renewable source, this adhesive is nonaggressive to humans and the environment. The purpose of this study is to investigate the feasible use of polyurethane adhesive based on castor oil in the production of 12 beams of Glulam, using the species Pinus caribea hondurensis and Eucaliptus grandis. The structural performance of the beams of Glulam was evaluated through static bending tests. The results obtained enabled to conclude good efficiency of the polyurethane adhesive based on castor oil, for use in Glulam.

The glued-laminated lumber (glulam) technique is an efficient process for making rational use of wood. Fiber-Reinforced Polymers (FRPs) associated with glulam beams provide significant gains in terms of strength and stiffness, and also alter the mode of rupture of these structural elements. In this context, this paper presents a theoretical model for designing reinforced glulam beams. The model allows for the calculation of the bending moment, the hypothetical distribution of linear strains along the height of the beam, and considers the wood has a linear elastic fragile behavior in tension parallel to the fibers and bilinear in compression parallel to the fibers, initially elastic and subsequently inelastic, with a negative decline in the stress-strain diagram. The stiffness was calculated by the transformed section method. Twelve non-reinforced and fiberglass reinforced glulam beams were evaluated experimentally to validate the proposed theoretical model. The results obtained indicate good congruence between the experimental and theoretical values.

An experimental analysis of pinewood beams (Pinus caribea var hondurensis) reinforced with glass and/or carbon fibers is discussed. The theoretical model employed to calculate the beam's bending strength takes into account the timber's ultimate limit states of tensile strength and failure by compression, considering a model of fragile elastic tension and plastic elastic compression. The validity of the theoretical model is confirmed by a comparison of the theoretical and experimental results, while the efficiency of the fiber reinforcement is corroborated by the increased strength and stiffness of the reinforced timber beams.

RESUMO Este trabalho apresenta algumas recomendações para o uso da madeira em construções rurais, com ênfase para pontes e coberturas. São apresentados sistemas estruturais e construtivos de pontes para pequenos e médios vãos utilizando postes roliços, que são os mais adequados para pontes de estradas vicinais. Uma introdução do sistema estrutural e construtivo de pontes com protensão transversal é também apresentada. As estruturas para cobertura são introduzidas com ênfase à industrialização do sistema construtivo, por ser tendência natural da construção civil, já consagrada no meio internacional; são apresentados, também, os aspectos principais da nova norma NBR7190 (1997) - Projeto de Estruturas de Madeira, relacionados à preservação da madeira para fins estruturais.

ABSTRACT This work presents some recommendations about the use of timber in rural constructions with emphasis on bridges and roof structures. Log stringer beams, simple and composed, are presented for use in timber bridges. An introduction of prestressed timber bridges is also presented. Roof timber structures using gang nail connectors constructive system are explained due to natural tendency of civil contruction, already in eatablished industrial countries. Details about wood preservation with reference to our new Brazilian Code are also presented.