Please use this identifier to cite or link to this item: http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/257994
Type: TESE
Title: Estudo teórico de vigas de madeira laminada colada reforçadas por fibras sintéticas
Title Alternative: Theoretical study of glued-laminated timber beams reinforced with synthetic fibers
Author: Bertoline, Carlos Augusto Abade, 1990-
Advisor: Mascia, Nilson Tadeu, 1956-
Abstract: Resumo: A necessidade de restaurar as propriedades de rigidez e resistência iniciais ou do reforço de estruturas, bem como de projetar sistemas mais eficientes, combinada com a redução de custos, peso e de impactos ambientais torna interessante a utilização de sistemas compósitos de alto desempenho envolvendo materiais sintéticos na construção civil. Nas estruturas de madeira, imperfeições do material no estado bruto como nós, medula e pequenas fissuras causam um enfraquecimento do material. No caso de peças de madeira laminada colada, embora o próprio processo de seleção das lâminas permita reduzir este efeito, a incorporação de camadas de fibras sintéticas no elemento resulta em um aumento significativo dos valores das propriedades mecânicas desta composição. Atualmente, percebe-se um crescimento na aplicação deste tipo de reforço, sendo que as fibras mais utilizadas são as de vidro e carbono. No entanto, a busca por materiais capazes de apresentar melhor custo-benefício favorece o estudo de novas alternativas, como a fibra Vectran®. No caso desta fibra específica, a utilização no mercado internacional é direcionada principalmente às áreas aeroespacial, militar, navegação, tecidos de proteção e esportes. Porém, devido ao baixo peso específico e excelentes características de rigidez, resistência e elasticidade deste material, torna-se interessante o estudo da aplicabilidade desta fibra na construção civil. Desta forma, este trabalho consistiu em um estudo sobre vigas de madeira laminada colada reforçadas com fibra Vectran®, comparando-a com outras fibras. A partir de um modelo teórico já validado, foram programadas em código C equações que permitem verificar o ganho de resistência e rigidez de peças reforçadas, determinar o momento último resistente e inserir parâmetros de peso e custo com a finalidade de comparar alternativas. Também foi desenvolvida uma análise complementar no software Ansys para avaliar deslocamentos e tensões na estrutura. Foram comparados resultados como ganhos de rigidez e resistência entre os dois modelos. Os resultados obtidos a partir das análises propostas validaram o aumento de valores das propriedades decorrente da aplicação de fibras sintéticas e justificam a aplicação da fibra Vectran®

Abstract: The necessity to restore initial stiffness and resistance properties of structures or structural reinforcements, as well as to design more efficient systems, combined with cost, weight and environmental impact reduction makes the use of high performance composite systems involving synthetic materials interesting on civil engineering. Regarding timber structures, imperfections such as knots, pitch and small cracks cause the weakening of the material. As for glued laminated timber, even though the process of selecting the laminates reduce this effect, the use of layers of synthetic fibers on the element result in a significant increase of these properties' values. Currently, it is noted and increase in the application of this type of reinforcement and the most used fibers are glass and carbon fibers. However, the search for materials that can present a better cost-benefit ratio favor the study of new alternatives, such as Vectran® fiber. In the case of this particular fiber, the use in the international scenario is intended primarily to aerospacial, military, navigation, sports and protective fabrics area. Due to the low specific weight and excellent characteristics of stiffness, strength and elasticity of this material, it is interesting to study the applicability of this fiber in civil construction. Thus, this work consisted on a study of glued laminated timber beams reinforced with Vectran® fibers, comparing with other fibers. From a validated theoretical model, equations for verifying the gain of strength and stiffness of a reinforced element were programmed in C language, allowing to determine the ultimate resisting stress and to insert weight and cost parameters in order to compare alternatives. It was also developed an additional analysis on the software Ansys to evaluate the displacements and stresses in the structure. Results such as stiffness and strength gains were compared with the theoretical model. The results obtained from the proposed analyzes validated the gain of these properties' values with the application of synthetic fibers and justify the application of Vectran® fiber
Subject: Vigas - Construção
Madeiras
Compósitos
Fibras sinteticas
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2015
Appears in Collections:FEC - Tese e Dissertação

Files in This Item:
File SizeFormat 
Bertoline_CarlosAugustoAbade_M.pdf3.85 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.