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Disertación de Maestría
DOI
https://doi.org/10.11606/D.18.2020.tde-24032023-153423
Documento
Autor
Nombre completo
Felipe Penazzo Johanns
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
São Carlos, 2020
Director
Tribunal
Dias, Antonio Alves (Presidente)
Christoforo, André Luis
Góes, Jorge Luís Nunes de
Título en portugués
Avaliação de parâmetros de resistência e de rigidez para o dimensionamento de ligações com parafusos passantes em estruturas de madeira
Palabras clave en portugués
Efeito de corda
Ligações parafusadas
Módulo de deslizamento
Resistência ao embutimento
Resumen en portugués
A revisão da ABNT NBR 7190 – Projeto de estruturas de madeira encontra-se em fase de conclusão, e o critério de dimensionamento de ligações com parafusos passantes apresentado no texto do projeto de norma foi baseado no modelo de cálculo utilizado pelo Eurocode 5. Nesse contexto, foram avaliados experimentalmente alguns dos parâmetros envolvidos no dimensionamento desse tipo de ligação: resistência ao embutimento nas direções paralela e perpendicular as fibras da madeira, ganho de resistência proveniente do uso de porcas e arruelas (efeito de corda) e módulo de deslizamento. As resistências ao embutimento na direção paralela às fibras de dez espécies folhosas brasileiras (Paricá, Caixeta, Caucho, Caroba, Cedrinho, Catuaba, Catanudo, Eucalipto grandis, Goiabão e Roxinho) foram determinadas experimentalmente para três diâmetros de pino diferentes (10 mm, 12,5 mm e 16 mm), e os resultados obtidos foram comparados aos estimados por meio do projeto de revisão. O mesmo foi realizado para direção perpendicular às fibras, em que seis espécies foram estudadas (Caucho, Caroba, Catuaba, Catanudo, Goiabão e Roxinho). Protótipos de ligação confeccionados a partir das espécies Caixeta e Roxinho foram testados para parafusos com 10 mm e 12,5 mm de diâmetro. Os testes foram conduzidos para protótipos com e sem porcas e arruelas, possibilitando avaliar o ganho de resistência associado ao uso de tal artificio. Com relação a resistência ao embutimento na direção paralela às fibras das espécies Paricá, Caixeta, Caucho, Caroba, Cedrinho, Catuaba, Catanudo, Eucalipto grandis, a análise estatística indicou que existem diferenças entre os valores estimados e os valores obtidos experimentalmente. Contudo, notou-se que ambos apresentavam boa concordância, sobretudo para as espécies de menor densidade: Paricá, Caixeta, Caucho e Caroba. No caso das espécies Goiabão e Roxinho, foram observados resultados conservadores. No que diz respeito à resistência ao embutimento na direção perpendicular às fibras, os valores teóricos foram inferiores aos experimentais para as espécies Caucho, Caroba e Catuaba, e conservadores para as espécies Catanudo, Goiabão e Roxinho. Para os protótipos de ligação, foram observados resultados conservadores quanto à segurança estrutural no caso de Estados Limites Últimos. Quanto ao módulo de deslizamento, os resultados experimentais obtidos para a espécie Caixeta foram sempre inferiores aos previstos pelo critério da proposta de norma, enquanto que para a espécie Roxinho, os valores estimados foram sempre inferiores aos experimentais.
Título en inglés
Evaluation of resistance and stiffness parameters for the design of bolted connections in timber structures
Palabras clave en inglés
Bolted connections
Embedment strength
Rope effect
Slip modulu
Resumen en inglés
The revision of ABNT NBR 7190 – Projeto de estruturas de madeira is nearing conclusion, and the design criteria of bolted connections was based on Eurocode 5. In this context, parameters related with design of this kind of connection were experimentally evaluated: parallel and perpendicular embedment strength, resistance gain from the use of nuts and washers (rope effect) and slip modulus. Parallel embedment strength of ten Brazilian hardwood species (Paricá, Caixeta, Caucho, Caroba, Cedrinho, Catuaba, Catanudo, Eucalipto grandis, Goiabão e Roxinho) were experimentally determined for three bolt diameters (10 mm, 12.5 mm and 16 mm), and the results were compared to those estimated by the standard proposal. The same was done for the perpendicular direction for six timber species (Caucho, Caroba, Catuaba, Catanudo, Goiabão e Roxinho). Connections prototypes were tested for Caixeta and Roxinho species and for 10 mm and 12.5 mm bolt diameters. The tests were carried out for prototyped whose bolts were endowed and non-endowed with nuts and washers, which allowed evaluating the resistance gain from their use. With regard to parallel embedment strength of Paricá, Caixeta, Caucho, Caroba, Cedrinho, Catuaba, Catanudo and Eucalipto grandis species, the statistical analysis indicated that there are differences between estimated and experimental values. However, it was noted a good agreement between both values, especially for lower density species: Paricá, Caixeta, Caucho and Caroba. For Goiabão and Roxinho species, conservative values were observed. With respect to perpendicular embedment strength, theoretical values were lower than experimental ones for Caucho, Caroba and Catuaba species and conservative for Catanudo, Goiabão and Roxinho species. For connection prototypes, conservative values were observed with relation to structural safety in the case of Ultimate Limit States. Regarding to slip modulus, the experimental results for Caixeta specie were lower than theoretical ones, while for Roxinho specie, estimated values were always lower than experimental ones.
 
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Fecha de Publicación
2023-03-27
 
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