| 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. |