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Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: Sobre o cisalhamento na interface madeira e compósito em vigas laminadas coladas de madeira reforçada por fibras
Title Alternative: Shear stress at the interface wood and composite for glued laminated timber (GLULAM) with fiber reinforcement
Author: Ribeiro, Aléxia Brandão, 1992-
Advisor: Mascia, Nilson Tadeu, 1956-
Abstract: Resumo: A caracterização da resistência ao cisalhamento na linha de adesivo em peças de madeira vem sendo estudada no Brasil e no mundo, porém, há ainda muita controvérsia nos métodos de ensaio para esta caracterização e na confiabilidade dos mesmos. Esta problemática torna-se ainda mais complexa quando é aplicado o reforço com fibras, pois adiciona-se mais um material com propriedades de rigidez e resistência distintas da madeira e da resina, aumentando a heterogeneidade do material. Nesse cenário, este trabalho teve como objetivo, estudar o cisalhamento em corpos de prova padronizados a fim de propor um procedimento para a aplicação na avaliação da resistência ao cisalhamento em madeira de peças laminadas coladas com reforço de fibras para fins de verificação ou dimensionamento ao cisalhamento em projeto associados a tais peças. Três tipos de corpos de prova foram avaliados numericamente e experimentalmente. Dois tipos de madeira foram utilizados Picea abies e Pinus ellioti, reforçadas com dois tipos de fibras, Vectran e Sisal e coladas com três tipos de resina epóxi, poliuretano e emulsão polimérica de isocianato. Para análise numérica utilizou-se modelagens no software ANSYS no pacote static structural baseado em elementos finitos. Foram estudadas as tensões de cisalhamento e tensões normais atuantes no plano de cisalhamento nos corpos de provas estudados para as condições de ensaio. Adicionalmente foram realizados ensaios experimentais e apresenta-se estudos analíticos e estatísticos dos mesmos. Os resultados numéricos indicam que a tensão de cisalhamento não é constante no plano, havendo uma concentração de tensão nas extremidades e tensões menores que a teórica ao centro. Para os corpos de prova estudados, observa-se que há a ocorrência de tensões normais devido à um binário de reação. Por outro lado, a tensão de cisalhamento tende a ficar constante na parte central do corpo de prova e a tensão normal é considerada pequena em comparação à cisalhante não influenciando os resultados advindo dos ensaios. As constatações experimentais confirmam estes resultados podendo-se observar o tipo de ruptura característico ao cisalhamento. Finalmente, recomendações de ensaio são feitas e coeficientes de modificação são calculados e recomendados na aplicação do dimensionamento ao cisalhamento de peças de madeira laminada colada com reforços de fibras

Abstract: The glue line shear strength characterization for wood composites has been studied in Brazil, and as well worldwide, however, there is still much controversy about the test methods and their reliability. The problematic becomes even more complex when the fibers reinforcement is applied, because when the fiber is added to the wood and the resin, that is another material with different stiffness and strength properties, it increases the material heterogeneity. In this scenario, these dissertation¿s objective is to study shear strength characterization in standardized test specimens in order to propose a procedure for the characterization of shear strength in laminated wood beams reinforced with fiber to be applied in verification and design related of these structural pieces. Three specimen types were evaluated numerically and experimentally. Two wood species were used Picea abies and Pinus ellioti, reinforced with two fibers, Vectran and Sisal and bonded with three resin types, epoxy, polyurethane and isocyanate polymer emulsion. For the numerical analysis, the ANSYS software was used in the static structural package, which is based on the method of finite elements. The shear stresses and normal stresses acting on the shear plane in the specimens were studied for the test conditions. In addition, experimental studies were performed, and then statistical and analytical studies were carried out. The numerical results indicate that the shear stress is not constant in the plane, that have concentrations of shear stress at the borders and these is approximately constant at the center, therefore, it is smaller than the theoretical shear stress. For the specimens studied, it is observed that are normal stresses acting due to a reaction torque. On the other hand, the shear stress tends to be constant in the central part of the specimen and the normal stresses observed is considered small in comparison to the shear stresses, in this way, it do not interfir the test results. The experimental finds confirm this results; it is possible to observe that the rupture mode observed is characteristic to the shear failure mode. Finally, test recommendations are made and modification coefficients are calculated and recommended for the application in shear design for glued laminated timber with fiber reinforcements
Subject: Madeira
Fibras
Adesivos
Cisalhamento
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: RIBEIRO, Aléxia Brandão. Sobre o cisalhamento na interface madeira e compósito em vigas laminadas coladas de madeira reforçada por fibras. 2018. 1 recurso online (131 p.). Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo, Campinas, SP.
Date Issue: 2018
Appears in Collections:FEC - Tese e Dissertação

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