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Dissertação de Mestrado
DOI
https://doi.org/10.11606/D.18.2023.tde-18092023-095254
Documento
Autor
Nome completo
Clara Gaspar Fossi de Souza
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2023
Orientador
Banca examinadora
Lahr, Francisco Antonio Rocco (Presidente)
Chahud, Eduardo
Goncalves, Fabricio Gomes
Título em português
Influência da aplicação repetida de forças na rigidez de peças fletidas de madeira lamelada colada
Palavras-chave em português
ensaio de flexão
fenol-resorcinol
forças cíclicas
Resumo em português
A madeira lamelada colada (MLC) tem sido amplamente utilizada em aplicações estruturais devido à sua alta resistência e versatilidade. Conhecer o comportamento mecânico da MLC sob forças repetidas, tópico que se constitui em lacuna na área do conhecimento em que se insere, é de suma importância para garantir a durabilidade e o desempenho a longo prazo das estruturas de madeira. Este estudo tem como objetivo avaliar a influência das forças cíclicas sobre a rigidez da MLC quando os elementos estruturais estão submetidos à flexão, situação estrutural frequente dentre as aplicações usuais do referido produto. Investigações experimentais foram conduzidas com duas espécies de madeira, sendo elas Marupá (Simarouba amara) e Pequiá (Caryocar villosum), e um adesivo entre os usualmente empregados pela indústria do setor à base de fenol-resorcinol Cascophen RS-216-M (CASCO®, Hexion). Os valores do módulo de elasticidade na flexão (E), obtidos antes da aplicação cíclica das forças, foram utilizados como referência para a construção do gráfico do módulo de elasticidade pelo número de ciclos [E × Nc]. Foram adotados os seguintes números de ciclos: de 0, 10, 100, 1.000, 86.400, 172.800, 345.600, 691.200, para frequência de 1Hz e 2Hz. Os resultados indicam que a aplicação repetida de forças não afeta significativamente a rigidez das peças de MLC. As madeiras selecionadas para esta pesquisa estão dentro do intervalo de densidade aparente estabelecido pelo documento normativo NBR7190/2022-1: Critérios de dimensionamento. À medida que o número de ciclos e frequência aumentou, os corpos de prova apresentaram rigidez próximas umas das outras. No gráfico de dispersão na madeira de Marupá para frequência de 1 Hz e 2 Hz o valor de R² foi de 2,08 e 24,67% respectivamente, na madeira de Pequiá para frequência de 1 Hz e 2 Hz o valor de R² foi de 38,86 e 11,95% respectivamente, o que mostra que os resultados não tem dependência linear entre as variáveis. Como não ocorreram danos aparentes nos corpos de prova ensaiados, foi conveniente avaliar a ocorrência de danos na linha de cola, em função do número de ciclos, aspecto que igualmente não foi identificado. Desse modo, as madeiras estudadas estão aptas para fabricação de MLC.
Título em inglês
Influence of repeated application of forces on the stiffness of bent glued laminated wood parts
Palavras-chave em inglês
bending test
cyclic forces
phenol-resorcinol
Resumo em inglês
Glued laminated wood (Glulam) has been widely used in structural applications due to its high strength and versatility. Knowing the mechanical behavior of Glulam under repeated forces, a topic that constitutes a gap in the area of knowledge in which it operates, is of paramount importance to guarantee the durability and long-term performance of wooden structures. This study aims to evaluate the influence of cyclic forces on the stiffness of the Glulam when the structural elements are subjected to bending, the most frequent structural situation among the usual applications of the referred product. Experimental investigations were conducted with two tropical wood species, namely Marupá (Simarouba amara) and Pequiá (Caryocar villosum), and an adhesive, Cascophen RS-216-M (CASCO®, Hexion) one of those usually used by industry in sector. The values of modulus of elasticity in bending (E), obtained before the cyclic application of forces, were used as a reference for the construction of the graph of the modulus of elasticity by the number of cycles [E × Nc]. The following cycle numbers were adopted: 0, 10, 100, 1,000, 86,400, 172,800, 345,600, 691,200, for frequencies of 1Hz and 2Hz. The results indicate that application repeated application of forces does not significantly affect the stiffness of Glulam parts. The woods selected for this research are within the apparent density range established by the normative document NBR7190/2022-1: - Design Criteria. As the number of cycles and frequency increases, the specimens exhibit stiffness close to each other. In the dispersion chart from Marupá for a frequency of 1 Hz and 2 Hz, R² values were 2.08 and 24.67% respectively, in from Pequiá for a frequency of 1 Hz and 2 Hz, R² values were 38.86 and 11.95% respectively, shows that the results do not present linear dependence between the variables. As there was no apparent damage in tested specimens, it was convenient to evaluate the occurrence of damage on the glue line, depending on the number of cycles, an aspect that was also not identified. Thus, the studied woods are suitable for manufacturing Glulam.
 
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Data de Publicação
2023-09-21
 
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