Sistemas Administrativos
Escola de Engenharia de São Carlos
SET Estudo do comportamento de ligação viga-pilar de p...
Documento Doutorado
Área Estruturas de Madeira
Data da defesa 20/02/2024
Autor NOGUEIRA, Rodrigo de Souza
Orientador CALIL JUNIOR, Carlito
Português
Título Estudo do comportamento de ligação viga-pilar de peças de madeira lamelada colada com perfil T de alumínio
Resumo
As ligações são pontos cruciais das estruturas de madeira lamelada colada e desempenham um papel fundamental em seu dimensionamento. Em vista disso, esta pesquisa teve como proposta estudar o comportamento mecânico de ligação viga-pilar de peças de madeira lamelada colada com perfil T de alumínio. Para tanto, estudos analítico, experimental e numérico foram desenvolvidos para duas configurações de pórticos de madeira lamelada colada de duas espécies de madeira para analisar, principalmente, a rigidez rotacional da ligação. Além disso, um estudo paramétrico foi feito para verificar a influência da altura e da espessura do perfil de alumínio na rigidez rotacional da ligação. O comportamento mecânico do arrancamento dos pregos anelados usados na ligação de alumínio foi compreendido por meio de ensaios experimentais em peças de madeira lamelada colada e simulações numéricas. Ensaios de embutimento dos parafusos auto-perfurantes também foram feitos em amostras de madeira lamelada colada. A resistência ao arrancamento e a resistência ao embutimento dependeram da espécie da madeira usada na fabricação da madeira lamelada colada. As ligações nos pórticos de madeira lamelada colada de Eucalyptus grandis apresentaram uma rigidez maior do que as ligações nos pórticos de Pinus spp. A rigidez rotacional elástica da ligação de alumínio foi impactada pela a altura e a espessura do perfil de alumínio. O efeito alavanca da mesa do perfil de alumínio foi observado nos pórticos de madeira lamelada colada de Pinus spp. e Eucalyptus grandis. Além disso, houve ruptura do perfil de alumínio na divisa entre a sua mesa e alma em algumas ligações dos pórticos de madeira lamelada colada de Eucalyptus grandis. Por fim, os estudos analítico e numérico conseguiram representar o comportamento dos ensaios experimentais dos nós de pórticos. O procedimento de cálculo simplificado exposto pode ser viável para o uso no dimensionamento desse tipo de ligação.
Palavras-chave madeira lamelada colada; rigidez rotacional; análise numérica; arrancamento de pregos anelados; embutimento de parafusos auto-perfurantes.

English
Title Study of the behaviour of the joint beam-column of the glulam with aluminum profile T
Abstract
Joints are crucial points in glulam structures and play a fundamental role in their designing. In this context, the present research aims to study the mechanical behaviour of the joint beam-column of the glulam with aluminum profile T. To this end, analytical, experimental, and numerical studies were developed for two arrangements of glulam frames using two timber species to analyze mainly joints rotational stiffness. Moreover, a parametric study was conducted to verify the influence of the height and thickness of aluminum profile on joint rotational stiffness. Besides, the mechanical behaviour of the withdrawal of the annular ring nail used in the aluminum joint was understood through experimental tests using glulam specimen and numerical simulations. In addition, embedment tests of self-drilling dowel were also performed using glulam specimens. Withdrawal and embedment strength depended on the wood species utilized in the production of glulam. The joints in the glulam frames made from Eucalyptus grandis presented greater rotational stiffness than those produced from Pinus spp. Furthermore, the elastic rotational stiffness of the aluminum connection was impacted by height and thickness of the aluminum profile. The prying effect of aluminum profile flange was observed in connection of the glulam frames made from Pinus spp. and Eucalyptus grandis. Moreover, there was rupture of aluminum profile on the border between flange and web occurred in certain connections of the glulam frames produced from Eucalyptus grandis. Finally, the numerical and analytical analysis were able to represent the behaviour of the experimental tests of the connections of aluminum profiles of glulam frames. The exposed calculation procedure can be feasible for the design of this type of the connection.
Keywords glulam; rotational stiffness; numerical analysis; withdrawal of the annular ring nail; embedment of self-drilling dowel.