Emprego de ferramentas numéricas na avaliação do módulo de elasticidade em vigas roliças de madeira

Abstract

RESUMO:Vigas são elementos estruturais encontrados na maioria das construções civis. Dentre os materiais de engenharia, destaca-se a madeira, por ter resistência mecânica satisfatória aliada a baixa densidade. A madeira roliça apresenta-se como boa solução na confecção de vigas, uma vez que não precisa ser processada, como é o caso da madeira serrada. O projeto de elementos estruturais de madeira requer o conhecimento de suas propriedades físicas e mecânicas, obtidas segundo as premissas de documentos normativos. Em se tratando da madeira roliça, os documentos normativos nacionais que tratam da determinação das propriedades de resistência e rigidez estão vigentes há mais de vinte anos sem revisão técnica. De forma geral, tanto as normas nacionais como as internacionais idealizam geometria troncocônica para as peças roliças de madeira, implicando equações simplificadas incapazes de prever a influência das irregularidades da forma na determinação do módulo de elasticidade longitudinal. Este trabalho objetiva avaliar a influência das irregularidades da geometria em peças roliças de madeira Corymbia citriodora e Pinus caribaea no cálculo do módulo de elasticidade longitudinal. Para tanto, utilizou-se do ensaio de flexão estática a três pontos, considerando também um modelo matemático simplificado, assumindo seção circular constante para a forma do elemento. As irregularidades das peças são consideradas nos modelos numéricos, constituídos de elementos finitos de barra e tridimensionais. Os resultados encontrados revelam equivalência estatística entre os módulos de elasticidade para ambas as formas de cálculo, indicando ser plausível a consideração de seção circular constante para as peças de madeira aqui avaliadas. PALAVRAS-CHAVE: madeira roliça, Método dos Elementos Finitos, Método dos MínimosQuadrados. USE OF NUMERICAL TOOLS IN THE EVALUATION OF THE LONGITUDINAL MODULUS OF ELASTICITY IN ROUND TIMBER BEAMSABSTRACT: Beams are structural elements used in the most of civil constructions. The wood can be found in several applications of engineering due to the moderate mechanical strength and low density. The use of round timber as a beam is very attractive, since it does not need to be processed, such as lumber. The design of structural timber elements requires the determination of its physical and mechanical properties in which are obtained based on the recommendations of engineering standards. In case of round timber, the national standards dealing with the determination of strength and stiffness properties are in term for more than twenty years with no technical review. Overall, both national and international standards consider truncated-cone geometry for cylindrical logs of wood, resulting in simplified equations unable to predict the effect of shape irregularities on the longitudinal modulus of elasticity. This paper aims to evaluate the effect of shape irregularity of round timber of Corymbia citriodora and Pinus caribaea to determine the longitudinal modulus of elasticity. The three-point bending test is used to...

Comparação entre valores de ensaios experimentais e calculados da resistência ao embutimento da madeira de Pinus taeda L.

“…A utilização da madeira na construção civil, principalmente a empregada em estruturas perenes, está condicionada a alguns aspectos que favorecem o uso desse material como elemento estrutural, tais como: emprego de pré-tratamento contra a proliferação de organismos xilófagos, o dimensionamento correto seguindo prerrogativas de documentos normativos, o conhecimento das propriedades físicas e mecânicas da madeira, entre outros fatores (OLIVEIRA, 2001;BERTOLINI, 2011;CHRISTOFORO et al, 2012;CHRISTOFORO et al, 2013;ALMEIDA et al, 2013b;FERRO, 2013). Na construção de estruturas de madeira é necessário a realização de ligações entre os elementos estruturais.…”

Numerical Evaluation of the Mechanical Behavior of a Particulate Composite Material as Reinforcement in Timber Beams

“…The timber in general also use as essential part in build ing structures, present in bridges [3], flooring, roofing and other applications. However, the conduct of some construction details co mbined exposure to different environ mental conditions influence the durability of the structural elements [4], required techniques to repair or rein force damaged structures.…”