Pregos Por Eduardo Piovesan, Gabriel Presser Cañas e Luisa Ribeiro

Disciplina de Tecnologia da Edificação I Professor Anderson Claro

ARQ | UFSC

História

O homem conhece o martelo desde a Idade da Pedra (há cerca de 1 milhão de anos), mas só bem mais tarde começou a sentir falta dos pregos. Os sumérios foram os primeiros a fabricar pregos rudimentares de ferro e bronze, por volta de 3300 a.C. Antes, o ser humano tinha de se virar com estacas, ou então com tiras de couro para juntar um material a outro. Mil anos depois dos sumérios, os hindus adotaram o prego.

Só com os romanos o prego virou de fato personagem documentado da história. Ele aparece em destaque no clássico A Guerra dos Judeus, do historiador Flávio Josefo, do século 1. Narrando a queda de Jerusalém (em 70 d.C.), Josefo diz que os soldados romanos, cheios de ira, “pregavam os revoltosos judeus nas cruzes em diversas posições, rindo-se deles”. Aliás, é um debate acalorado entre os cientistas se vem daí a idéia de que Jesus foi pregado à cruz, e não amarrado nela (mas isso já é outra história).

Os pregos também foram utilizados com finalidade mais pacífica em Roma. Tachas já eram conhecidas pelo menos um século antes da Era Cristã, para a fabricação de botas e sandálias. Pregos eram usados na construção de casas, barris e caixões. Segundo uma superstição romana, descrita pelo historiador Plínio, o Velho, no século 1, um caixão bem pregado era garantia de que o defunto não seria visitado por maus espíritos.

O prego de ferro, porém, demorou para ser usado em larga escala, pois o metal, pouco abundante, era direcionado para a fabricação de equipamentos bélicos. Até o século 17, a construção de casas com madeira chanfrada, para facilitar o encaixe – o que poupava o uso do caro prego –, era tida como um segredo industrial, passado de pai para filho entre os artesãos. A máquina de fabricação de pregos em série só apareceu no fim do século 18, barateando e tornando mais rápida a construção de casas, castelos e navios. O estilo rebuscado vitoriano (comum na costa leste dos Estados Unidos), do início da década de 1900, só se tornou possível com o nosso amigo. Para construir uma mansão vitoriana, eram necessários em média 15 mil pregos.

Texto de Álvaro Opperman disponível em http://historia.abril.com.br/tecnologia/pregos-435106.shtml

Tipos e Aplicações

Prego com Cabeça Aplicações: Construção de casas; confecção de estruturas; construções pesadas; marcenaria; caixotaria e domésticas. Benefícios: Maior rendimento por Kg .

Prego Sem Cabeça Aplicações: Marcenaria; móveis; assoalhos; rodapés; guarnições; portas e janelas. Benefícios: Não mancha a madeira; não suja as mãos; ponta perfeita e comprimento preciso.

Prego Galvanizado Aplicações: Móveis especiais; bricolagem; adornos; molduras e fixação externa em construção civil. Benefícios: Resistência à corrosão; estética; maior durabilidade e maior segurança na fixação.

Prego Telheiro Aplicações: Telhas de fibrocimento; aço; alumínio; folha de zinco com espessura até 5 mm e pequenas ondas até 39 mm sobre estrutura de madeira. Benefícios:

Mais pregos por quilo - a melhor relação custo x benefício do mercado. Cabeça soldada - evita vazamento; 100% galvanizado - protege contra a corrosão; borracha flexível - não resseca com a ação do tempo; prego esperalado - segura sua telha como nenhum outro.

Prego para Taco Aplicações: Fixação de tacos (assoalho) e fixação de batentes. Benefícios: O formato da cabeça permite maior fixação do prego ao assoalho.

Prego Anelado Aplicações: Madeiras de menor densidade (macias); caixotaria em geral; pallets; embalagens e móveis. Benefícios: Excepcional resistência ao arrancamento; melhor adaptação à fibra de madeira e permite utilizar menor número de pregos.

Prego Ardox Aplicações: Madeiras de maior densidade (duras); pallets; embalagens e suportes de madeiras. Benefícios:

Melhor conexão da madeira; fácil penetração; resistência ao arrancamento; melhor relação custo x benefício e excelente poder de perfuração.

Prego Quadrado Aplicações: Casco de embarcações; acabamento interno de embarcações; mata-burros e decks de piscinas. Benefícios: Formato quadrado - não permite que a madeira "trabalhe" e se solte; galvanizado a fogo - maior proteção contra corrosão.

Prego Cabeça Dupla Aplicações: Fechamento de fôrmas; fixação dos aprumadores; escoramento de lajes; estruturas de bandejas e estruturas temporárias. Benefícios: Não danifica a madeira; fácil arranque; desforma rápida e elimina etapas no fechamento das fôrmas.

Tipos e Bitolas de Pregos Os pregos são fabricados com arame de aço-doce, em grande variedade de

tamanhos. As bitolas comerciais antigas, ainda utilizadas no Brasil, descrevem os pregos por dois números: o primeiro representa o diâmetro em fieira PG; o segundo mede o comprimento em linhas portuguesas.

Fieira é o diâmetro do arame que originou o prego, PG corresponde a Paris Gauge (bitolas de arame padrão na França) e 1 linha portuguesa corresponde a 2,3mm.

Exemplo: Para um prego 18 x 27, significa que a bitola corresponde à fieira PG 18 (3,4 mm), enquanto o comprimento corresponde a 27 linhas portuguesas, ou seja, 27x2,3 = 62,1mm.

Tabela de Pregos em tamanho natural com a nomenclatura comercial e as dimensões (diâmetro, comprimento) em milímetros:

Pregos com bitolas métricas, segundo padronização da ABNT:

Fabricam-se também pregos com arames de aço duro, com superfície

helicoidal, para maior resistência ao arrancamento.

Disposições Construtivas Com a penetração do prego na madeira as fibras de afastam, podendo ocorrer

o fendilhamento da madeira. Para evitar o fendilhamento, as normas do projeto prescrevem regras construtivas envolvendo dimensões e espaçamentos entre pregos.

A pré-furação da madeira é um recurso para evitar o fendilhamento da mesma. A NBR 7190 obriga, para estruturas definitivas , a execução da pré-furação em ligações pregada, com diâmetro d0, sendo d0 menor que o diâmetro def efetivamente medido dos pregos a serem usados. Os valores recomendados são:

d0 = 0,85def em madeiras macias (coníferas) d0 = 0,98def em madeiras duras (dicotiledônias) Em estruturas provisórias, a NBR 7190 permite o uso de ligações pregadas

sem pré-furação com as seguintes condições: uso da madeira leve (p < 600 kg/m³); diâmetro do prego d não maior que 1/6 da espessura da peça mais fina de madeira e

pregos espaçados de 10d. A norma européia EUROCODE 5 não obriga a pré-furação de ligações pregadas, mas recomenda este procedimento em caso de madeiras com massa específica p > 500 kg/m³. Além disso, indica a espessura mínima de peça de madeira para ligação sem pré-furação, em função do diâmetro do prego e da densidade da madeira.

O diâmetro do prego é, em geral, tomado 1/8 a 1/10 da menor espessura de madeira atravessada. De acordo com a NBR 7190, diâmetro do prego não deve exceder 1/5 da menor espessura atravessada.

Espaçamentos e distâncias mínimas para pregos, segundo a NBR 7190,

em função do diâmetro do prego:

Estas distâncias mínimas são especificadas para reduzir o fendilhamento da

madeira.

Espaçamentos e distâncias mínimas para pregos segundo o EUROCODE

5:

Os espaçamentos mínimos entre pregos no caso de pré-furação não devem ser diretamente comparados com os valores da NBR 7190, pois estão associados a diferentes definições da resistência à compressão localizada fornecidas pelas duas normas.

De acordo com o EUROCODE 5, no caso de pregos cravados (sem pré-furação) a partir de faces opostas de uma peça intermediária, pode haver trespasse de pregos, dependendo da distância a entre a ponta do prego e a face oposta à de cravação.

a ≥ 4d permitido o trespasse; a ≥ 4d espaçamento entre pregos da direção da força = a1 Para que o prego seja efetivo numa seção, é necessária uma penetração

mínima da ponta na madeira adjacente. A norma NBR 7190 estipula uma penetração p mínima de ponta igual a 12d

para ligações pregadas em corte simples e duplo, ou igual à espessura da peça mais delgada.

Exceção é feita ao caso de ligações corridas como, por exemplo, no caso de

vigas compostas de peças serradas pregadas, nas quais a penetração pode ser limitada à espessura da peça mais delgada.

Resistência ao Arrancamento de Pregos Os pregos lisos apresentam baixa resistência quando solicitados axialmente,

de forma que a norma EUROCODE 5 recomenda que não sejam assim utilizados para cargas de longa duração.

O prego cravado na direção das fibras tem resistência desprezível ao arrancamento e não é permitido em ligações estruturais.

Os pregos cravados pelas faces laterais apresentam a melhor resistência neste tipo de ligação.

As normas americana NDS e EUROCODE 5 apresentam critérios para

determinação da resistência ao arrancamento de pregos solicitados axialmente.

Pregos comuns e Pregos Pesados Em geral, os pregos com ponta longa e afiada têm maior poder de pregagem

que os pregos com ponta comum, mas se a espécie de madeira tem tendência a rachar, uma ponta aguda acentuará a tendência e sua capacidade de pregagem diminuirá. O prego sem ponta reduz a rachadura, mas causa uma destruição nas fibras da madeira ao ser introduzido nela. Isto torna sua capacidade de pregagem menor que a de um prego comum. O prego sem ponta, mas com extremidade aguda, não provocará rachaduras tão facilmente como o prego comum e é igual ao prego comum em capacidade de pregagem, se usado em madeiras de maior densidade. Entretanto sua resistência a extração é inferior a de um prego comum nas madeiras de densidade inferior.

Todos os corpos de pregos, com exceção do feito por uma espécie de guia,

proporcionam maior resistência à extração comparada com um prego comum. Isso é verdade em todas as condições de teor de umidade, assim o prego com guias dará uma maior resistência que um prego comum quando se prega em madeira verde cuja continuação se pode secar.

Se for dado a um prego um banho de cimento de boa qualidade, sua resistência à extração aumentará imediatamente depois de pregado, de 85% a 100% comparada com a de um prego comum. Isso ocorre somente para madeiras de inferior densidade, sobrando metade desse aumento após aproximadamente um mês. Dar um banho de zinco não tem nenhuma vantagem especial, exceto por reduzir ou evitar a oxidação. Se o banho é aplicado igualmente em todo o corpo, pode aumentar o poder de pregagem, mas qualquer irregularidade no banho pode reduzir essa capacidade.

O prego pesado de arame é um prego grande e é fabricado em comprimentos

de 76 a 305 mm. Geralmente terminam com ponta de diamante ou biselada (ou seja,

com recorte curvilíneo nas extremidades).

Conexões com Pregos

Pregos são produzidos em diferentes tamanhos e formas por vários motivos. Eles variam em tamanho desde pequenas tachas até grandes espinhos. A maioria dos pregos é colocada por alguém martelando – assim como tem sido feito por milhares de anos. Em situações onde muitos pregos precisam ser pregados, entretanto, existe hoje uma variedade de aparelho mecânicos de pregagem. O uso de poderosos equipamentos de pregagem manuais ou mecânicos resultaram em outros tipos de prendedores, como grampos e parafusos, substituindo pregos em alguns tipos de conexões.

O prego mais utilizado para fixação estrutural em madeiras leves é chamado – apropriadamente – de “common wire nail” (prego comum de ligação) ou simplesmente de prego comum. Quesitos básicos para o uso dos pregos comuns são os seguintes:

1. Tamanho do prego. Principais dimensões são o diâmetro e comprimento. 2. Direção da carga. Retirar a carga na direção do eixo do prego é chamado

de retirada; já fazer o cisalhamento perpendicular ao eixo do prego é chamado de carga lateral.

3. Penetração. A pregagem é normalmente feita entre um elemento e outro; e a capacidade de carga é limitada pela parte do comprimento abrigada pelo segundo membro. Esse comprimento é chamado de penetração.

4. Espécie e classe da madeira. Quanto mais dura, grossa e pesada for a madeira, maior a capacidade de receber carga.

O planejamento de boas conexões com prego necessita de um pouco de conhecimento em engenharia e muito de carpintaria. Algumas situações que obviamente devem ser evitadas, conforme figura abaixo: pregagem (a) muito perto da borda; (b) pregos muito próximos; (c) prego muito grande para o pedaço de madeira; (d) pouca penetração do prego; (e) muitos pregos pouco espaçados em uma mesma linha na fibra da madeira. Um pouco de experiência em carpintaria é altamente recomendável para alguém que trabalhe com conexões com pregos.

Fixadores Mecânicos Apesar do martelo, chave de fenda e chave de mão fazerem parte do kit de um carpinteiro, muitas ligações estruturais são feitas comumente hoje com dispositivos elétricos. Em alguns casos isso tem produzidos novos produtos que não se classificam aos rótulos antigos e os códigos podem acabar sendo mais complexos para cobrir o número de aparelhos possíveis de uso. Um simples injetor de grampos de mão já foi dividido em muitos outros aparelhos, incluindo alguns que podem fixar peças estruturais mais pesadas. Muitas superfícies antes difíceis de perfurar já são possíveis com os novos fixadores mecânicos.

Referência Bibliográfica

PFEIL, Walter. Estruturas de madeira: dimensionamento segundo as Normas Brasileiras NB-11 e os modernos criterios das Normas Alemãs e Americanas. 5. ed. Rio de Janeiro: Livros Tecnicos e Cientificos, c1989. 295p.

Diseño moderno de estructuras de madera. / 1969 - Livros - Acervo 12200 HANSEN, Howard J. Diseño moderno de estructuras de madera. México: Continental, 1969.

Simplified design of wood structures - 5th ed. / 1994 - Livros - Acervo 193996 PARKER, Harry; AMBROSE, James. Simplified design of wood structures. 5th ed. New York: John Wiley, 1994. 351p. (Parker-Ambrose series of simplified design guides) www.wikipedia.org http://www.paganini.com.br/pregos.htm http://historia.abril.com.br/tecnologia/pregos-435106.shtml