https://repositorio.ufba.br/handle/ri/39420
Tipo: | Dissertação |
Título: | Estudo da ligação de nós de treliça de madeira com fibra de carbono |
Título(s) alternativo(s): | Study of the connection of wooden truss nodes with carbon fiber |
Autor(es): | Menezes, Cibele Mota |
Primeiro Orientador: | Wahrhaftig, Alexandre de Macêdo |
metadata.dc.contributor.advisor-co1: | Carvalho, Ricardo Fernandes |
metadata.dc.contributor.referee1: | Wahrhaftig, Alexandre de Macêdo |
metadata.dc.contributor.referee2: | Carvalho, Ricardo Fernandes |
metadata.dc.contributor.referee3: | Fortes, Adriano Silva |
metadata.dc.contributor.referee4: | Fiorelli, Juliano |
Resumo: | A construção civil é uma área da Engenharia que está em constante evolução para auxiliar na resolução de problemas, sendo um desses a corrosão das estruturas metálicas em locais com alta salinidade, o que demandou o desenvolvimento de novos materiais e métodos de construção. Nesse sentido, este estudo surgiu da necessidade de encontrar uma técnica alternativa para realizar a ligação entre os elementos de treliça de madeira quando expostos a ambientes marítimos e zonas industriais, uma vez que os tradicionais conectores metálicos estão suscetíveis a corrosão nesses meios, o que levaria a uma redução da confiabilidade da estrutura. Assim, esse trabalho foi desenvolvido com o objetivo de analisar — com base na revisão da literatura, na realização de ensaios experimentais e por meio de simulação computacional — a viabilidade da utilização de tecido de fibra de carbono e resina epóxi para ligação dos nós de treliça de madeira, em substituição a conectores metálicos. Para tanto, foram executados ensaios com protótipos triangulares de madeira da espécie Eucalyptus cloeziana com as extremidades dos elementos colados com fibra de carbono e resina epóxi. Os corpos de prova foram submetidos a esforços axiais de uma prensa hidráulica com capacidade de 15 toneladas, em que os valores de deslocamento do nó superior da estrutura triangular foram registrados em cada etapa dos testes. A partir disso, foi possível calcular o parâmetro de rigidez rotacional (Kθ), que foi utilizado na análise computacional através do Método dos Elementos Finitos (MEF). Na simulação computacional, a rigidez rotacional (Kθ) encontrada foi adotada para simular a utilização da fibra de carbono com resina epóxi nas ligações da treliça. Como resultado, foi observado que as tensões de resistência à compressão e à tração e o deslocamento máximo do vão estavam dentro dos requisitos exigidos pela NBR 7190 (2022). Assim, a aplicação da técnica proposta de ligação dos nós de uma treliça de madeira com fibra de carbono e resina epóxi mostrou-se viável e segura por atender aos estados limites exigidos pela Norma, e pode ser uma alternativa contra a corrosão externa do ambiente, para redução do peso da estrutura e melhor relação de custo-benefício na elaboração de projetos de Engenharia Civil. |
Abstract: | Civil construction is an area of Engineering that is constantly evolving to help solve problems, one of which is the corrosion of metal structures in places with high salinity, which required the development of new materials and construction methods. In this sense, this study arose from the need to find an alternative technique to make the connection between wooden truss elements when exposed to maritime environments and industrial areas, since traditional metallic connectors are susceptible to corrosion in these environments, which would lead to to a reduction in the reliability of the structure. Therefore, this work was developed with the objective of analyzing — based on a literature review, carrying out experimental tests and through computer simulation — the feasibility of using carbon fiber fabric and epoxy resin to connect the truss nodes. made of wood, replacing metal connectors. To this end, tests were carried out with triangular wooden prototypes of the species Eucalyptus cloeziana with the ends of the elements glued with carbon fiber and epoxy resin. The specimens were subjected to axial forces from a hydraulic press with a capacity of 15 tons, in which the displacement values of the upper node of the triangular structure were recorded at each stage of the tests. From this, it was possible to calculate the rotational stiffness parameter (Kθ), which was used in the computational analysis using the Finite Element Method (FEM). In the computer simulation, the rotational stiffness (Kθ) found was adopted to simulate the use of carbon fiber with epoxy resin in the truss connections. As a result, it was observed that the compressive and tensile strength stresses and the maximum displacement of the span were within the requirements required by NBR 7190 (2022). Thus, the application of the proposed technique for connecting the nodes of a wooden truss with carbon fiber and epoxy resin proved to be viable and safe as it meets the limit states required by the Standard, and can be an alternative against external environmental corrosion, to reduce the weight of the structure and improve the cost-benefit ratio in the development of Civil Engineering projects. |
Palavras-chave: | Fibra de carbono Madeira Treliça – construção civil Resina epóxi |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::CONSTRUCAO CIVIL::PROCESSOS CONSTRUTIVOS CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS::ESTRUTURAS DE MADEIRAS |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editora / Evento / Instituição: | UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA |
Sigla da Instituição: | UFBA |
metadata.dc.publisher.department: | Escola Politécnica |
metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil (PPEC) |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
metadata.dc.rights.uri: | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ |
URI: | https://repositorio.ufba.br/handle/ri/39420 |
Data do documento: | 19-Fev-2024 |
Aparece nas coleções: | Dissertação (PPEC) |
Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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