Resistência ao Embutimento da Madeira (Pinos)
Calcula a resistência característica ao embutimento da madeira na direção paralela às fibras, para pinos metálicos, pela expressão f_h,0,k = 0,082·(1 − 0,01·d)·ρ_k, com o diâmetro do pino d em milímetros e a densidade característica da madeira ρ_k em kg/m³, devolvendo MPa. Embutimento é o esmagamento localizado da madeira sob o corpo do pino, e é ele — e não a resistência do parafuso — que normalmente governa a capacidade de uma ligação com cavilhas, pinos ou parafusos passantes, porque a madeira cede muito antes do aço. A expressão, adotada pelo Eurocode 5 e pela NBR 7190:2022, mostra que pinos maiores mobilizam uma tensão média MENOR: passar de 8 para 20 mm de diâmetro reduz a resistência ao embutimento em 13 %, o que na prática favorece muitos pinos finos em vez de poucos grossos, desde que os espaçamentos mínimos sejam respeitados. Ela é válida para pinos até cerca de 30 mm. Informe o diâmetro do pino e a densidade característica da madeira.
Resultado
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Resistência ao embutimento da madeira em pinos metálicos
Quem dimensiona ligação de estrutura de madeira com cavilha, pino ou parafuso passante esbarra sempre na mesma grandeza: a resistência ao embutimento, o esmagamento localizado da madeira sob o corpo do pino. Ela é a entrada das equações de Johansen, que dão a capacidade da ligação, e é o número que decide se aquele nó de treliça precisa de quatro pinos de 12 mm ou de dois de 20 mm. Esta página resolve a expressão característica para a direção paralela às fibras a partir de duas entradas que o projetista já tem em mãos: o diâmetro do pino e a densidade característica da madeira.
A expressão é f_h,0,k = 0,082 · (1 − 0,01·d) · ρ_k, com d em milímetros, ρ_k em kg/m³ e resultado em MPa. O termo (1 − 0,01·d) traduz um fato de ensaio: pino grosso mobiliza tensão média menor, porque a distribuição de pressão sob o fuste fica menos uniforme. Com os valores padrão — pino de 12 mm e ρ_k = 350 kg/m³ — a saída é 25,26 MPa; o mesmo lenho com pino de 8 mm dá 26,40 MPa e com 20 mm dá 22,96 MPa, os 13 % de queda anunciados. Uma conferência independente: em d = 1 mm esta expressão dá 28,41 MPa e a equação separada de pregos sem pré-furação, 0,082·ρ_k·d^(−0,3), dá 28,70 MPa — 1 % de diferença entre dois ajustes distintos.
O valor é só paralelo às fibras. Carga inclinada em relação às fibras exige o fator k_90 e a composição do tipo Hankinson, que a página não faz — usar o valor paralelo num ângulo qualquer é inseguro. A expressão vale para pino ou parafuso em furo pré-executado, até cerca de 30 mm, e o campo recusa diâmetro maior. Prego cravado sem pré-furação segue outra equação: em 3,4 mm ela dá 19,88 MPa contra os 27,72 MPa desta, uma diferença de 28 % no lado contra a segurança. E ρ_k é densidade característica, o quantil de 5 %, não a média do seu lote. Por fim, a saída é uma resistência característica: ainda faltam k_mod, γ_M e o modo de ruína para chegar à capacidade da ligação.
Perguntas frequentes
Uso a densidade média ou a densidade característica?
Vale para prego cravado sem pré-furação?
O resultado já é a capacidade da ligação?
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