Elementos estruturais de Madeira Laminada Colada (MLC) têm sido muito utilizados na América do Norte e na Europa. Entretanto no Brasil há restrições quanto ao uso, principalmente, em razão da insegurança diante de potenciais riscos relacionados a incêndios. Este trabalho investigou o comportamento térmico e mecânico de elementos estruturais de MLC expostos à curva de incêndio-padrão ISO 834, preparados com duas espécies de madeira (Eucalyptus e Pinus) sem adição de tratamentos preservantes. Adicionalmente, elementos tratados com preservante ignífugo a base Borato de Cobre Cromatado (MOQ® OX 50CCBO) ou tratamento retardantes ao fogo (OSMOGUARD® FR100) também foram utilizados para analisar a influência na carbonização. O objetivo principal da pesquisa foi analisar a resistência ao fogo de elementos de MLC, avaliando a influência da espécie de madeira, a influência da densidade, bem como os efeitos dos tratamentos preservantes. O programa experimental foi realizado no forno horizontal a gás instalado no Departamento de Engenhara das Estruturas - EESC/USP, com dimensões internas de 3m x 4m x 1,5m, e as análises numéricas foram implementadas no pacote computacional ABAQUS. O modelo numérico, com vistas ao monitoramento a deflexão no meio do vão e a avaliação da distribuição da temperatura ao longo da profundidade dos elementos, foram desenvolvidos e os resultados obtidos foram comparados com os dados obtidos por meio das análises experimentais. Métodos de cálculo propostos por diferentes autores e regulamentações internacionais foram aplicados para verificação das propostas de dimensionamento em situação de incêndio. A comparação dos resultados mostrou que a utilização dos métodos de dimensionamento (simplificado ou avançado) representa risco à segurança contra incêndio caso utilize valores para a taxa de carbonização das espécies nacionais determinados a partir dos métodos de cálculo ou normas internacionais. / Structural elements of Glued Laminated Timber (glulam) have long been used in North America and Europe, but their use is still restricted in Brazil for safety reasons, especially related to potential risks in face of fire. The present work investigated the thermal and mechanical behavior of structural elements of glulam exposed to fire standard ISO 834. The glued laminated timber was produced from two wood species (Eucalyptus and Pinus) without any treatments. However, elements treated with wood treatments like Copper Chrome Boron (MOQ® OX 50 -CCB-O) or fire retardant treatment (OSMOGUARD® FR100) were also used to investigate their influence on charring. The main objective of this study was to assess the fire resistance of the glulam elements, evaluating the influence of wood species and, consequently, the influence of density, as well as the effects of preservative treatment. The experimental program was carried out in a gas oven, with internal dimensions of 3m x 4m x 1.5m, and the numerical analyses were performed by ABAQUS. The numerical analyses aimed to monitor the deflection in the middle of the span as well as the temperature distribution along the depth of the elements. The results obtained from both the experimental and numerical analyses were compared. Calculation methods proposed by different authors and international regulations have been applied for verification of the proposed design in fire. A comparison of the results show that the use of calculation methods (simplified and advanced) represents a risk to fire safety in case of using the values of char rate for Brazilian wood species determined from the calculation methods.

A aplicação do bambu como elemento estrutural é comum em muitos países da Ásia e da América do Sul, ainda que com diferentes metodologias construtivas. Apesar de algumas espécies, como a bambu Mosô (Phyllostachys Pubescens) utilizada neste trabalho, possuírem excelentes propriedades mecânicas, sua difusão como elemento construtivo esbarra na dificuldade de se conceber sistemas de ligação eficientes entre os elementos estruturais. Uma vez que as ligações são o ponto frágil da estrutura, o colapso da estrutura pode ocorrer com o elemento estrutural ainda intacto. Este trabalho buscou avaliar a influência do sistema de ligação no desempenho estrutural de treliças planas executadas com três diferentes sistemas de ligação, sujeitas a condições de carregamento semelhantes. Ao comparar as resistências obtidas em ensaios de caracterização: compressão (41 MPa), tração (146 MPa) e cisalhamento (10 MPa), com as tensões solicitantes nas barras das treliças no momento do colapso, verificou-se que as propriedades mecânicas do bambu foram subutilizadas, uma vez que o colapso das estruturas ensaiadas teve início invariavelmente nas ligações. / The use of bamboo as structural element is a reality in many countries in Asia and South America, even with different building methodologies. Although some bamboo species, as Moso (Phyllostachys Pubescens) have excellent mechanical properties, its diffusion as a building element conflicts with the difficulty on conceiving efficient connection systems between structural elements. Given that joints are the weak point of the structure, collapse may occur even when the structural element is intact. This research aimed to evaluate the influence of connection systems on the structural performance of plan trusses built with three different connection systems subjected to similar load conditions. By comparing the strengths obtained on the characterization tests of compression (41 MPa), tension (146 MPa) and shear (10 MPa) to the acting stresses on the truss bars in the moment of collapse, it was noted that bamboo mechanical properties were underused, once the collapse of the tested structures always started by the connections.

Elementos estruturais de Madeira Laminada Colada (MLC) têm sido muito utilizados na América do Norte e na Europa. Entretanto no Brasil há restrições quanto ao uso, principalmente, em razão da insegurança diante de potenciais riscos relacionados a incêndios. Este trabalho investigou o comportamento térmico e mecânico de elementos estruturais de MLC expostos à curva de incêndio-padrão ISO 834, preparados com duas espécies de madeira (Eucalyptus e Pinus) sem adição de tratamentos preservantes. Adicionalmente, elementos tratados com preservante ignífugo a base Borato de Cobre Cromatado (MOQ® OX 50CCBO) ou tratamento retardantes ao fogo (OSMOGUARD® FR100) também foram utilizados para analisar a influência na carbonização. O objetivo principal da pesquisa foi analisar a resistência ao fogo de elementos de MLC, avaliando a influência da espécie de madeira, a influência da densidade, bem como os efeitos dos tratamentos preservantes. O programa experimental foi realizado no forno horizontal a gás instalado no Departamento de Engenhara das Estruturas - EESC/USP, com dimensões internas de 3m x 4m x 1,5m, e as análises numéricas foram implementadas no pacote computacional ABAQUS. O modelo numérico, com vistas ao monitoramento a deflexão no meio do vão e a avaliação da distribuição da temperatura ao longo da profundidade dos elementos, foram desenvolvidos e os resultados obtidos foram comparados com os dados obtidos por meio das análises experimentais. Métodos de cálculo propostos por diferentes autores e regulamentações internacionais foram aplicados para verificação das propostas de dimensionamento em situação de incêndio. A comparação dos resultados mostrou que a utilização dos métodos de dimensionamento (simplificado ou avançado) representa risco à segurança contra incêndio caso utilize valores para a taxa de carbonização das espécies nacionais determinados a partir dos métodos de cálculo ou normas internacionais. / Structural elements of Glued Laminated Timber (glulam) have long been used in North America and Europe, but their use is still restricted in Brazil for safety reasons, especially related to potential risks in face of fire. The present work investigated the thermal and mechanical behavior of structural elements of glulam exposed to fire standard ISO 834. The glued laminated timber was produced from two wood species (Eucalyptus and Pinus) without any treatments. However, elements treated with wood treatments like Copper Chrome Boron (MOQ® OX 50 -CCB-O) or fire retardant treatment (OSMOGUARD® FR100) were also used to investigate their influence on charring. The main objective of this study was to assess the fire resistance of the glulam elements, evaluating the influence of wood species and, consequently, the influence of density, as well as the effects of preservative treatment. The experimental program was carried out in a gas oven, with internal dimensions of 3m x 4m x 1.5m, and the numerical analyses were performed by ABAQUS. The numerical analyses aimed to monitor the deflection in the middle of the span as well as the temperature distribution along the depth of the elements. The results obtained from both the experimental and numerical analyses were compared. Calculation methods proposed by different authors and international regulations have been applied for verification of the proposed design in fire. A comparison of the results show that the use of calculation methods (simplified and advanced) represents a risk to fire safety in case of using the values of char rate for Brazilian wood species determined from the calculation methods.

Este trabalho tem por finalidade a proposta de um manual com recomendações para o projeto e construção de estruturas com peças roliças de madeira tratada, oriunda de madeiras de reflorestamento no Brasil. Para isso foram realizados estudos teóricos e experimentais de elementos estruturais e de ligações em madeiras utilizando peças roliças. Foram classificadas e caracterizadas peças roliças estruturais de madeira, visualmente e mecanicamente, e apresentadas diretrizes de projetos de pontes e de galpões com sistemas estruturais e construtivos em peças roliças de madeira de reflorestamento. Os resultados serão compilados em um manual de projeto e construção de estruturas de madeira utilizando peças roliças. O estudo teve, além disso, o objetivo de divulgar, por meio de catalogações em 124 fichas técnicas, alternativas na área de estruturas e na construção civil, utilizando madeiras com peças roliças, tais como estacas de fundações, passarelas, pontes, quiosques, galpões rurais, edificações residenciais, estabelecimentos comerciais, hotelarias, igrejas, instituições de ensino, sedes de parques ecológicos e ambientais, estruturas de locais de eventos, coberturas especiais, estruturas de arquibancadas, parques turísticos e com brinquedos infantis, terminal de aeroporto, torres de observação, estruturas provisórias de cimbramentos para formas de estruturas de concreto, defensas de rodovias, barreiras acústicas, entre outros, construídos no Brasil e no exterior. Estes sistemas estruturais proporcionam a economia e favorecem o meio ambiente de forma sustentável, e principalmente promovendo o ciclo de geração das novas florestas, imprescindíveis para o sequestro de carbono. / The object of this work is to propose the draft for a handbook with recommendations for the design and construction of structures using treated roundwood originating from forest farming in Brazil. Roundwood structures were classified and characterized visually and mechanically. Guidelines were presented for the desing of bridges and barns with structural and building systems using roundwood timber harvested from reforestation projects. Results will be compiled into a manual of design and construction of timber structures using roundwood. The study also had the purpose to publicize through the cataloging in 124 fact sheets of the alternatives for wooden structures in civil construction work with roundwood, such as pole for foundation piling, walkways, bridges, kiosks, farm barns, residential housing, business stores, hotels, churches, schools, ecological and environmental parks, structures for public shows and events, special coverage structures, bleachers, tourist parks and playgrounds, airport terminal, observation towers, forming wood for concrete structures, highway barriers, noise barriers, among others, to be built in Brazil and abroad. These systems provide financial savings and are good for the environment in a sustainable manner, especially by promoting the cycle of generation of new forests that crucial for carbon sequestration.

Orientador: Raquel Gonçalves / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-07T23:01:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Trinca_AlexJulio_M.pdf: 4149749 bytes, checksum: 34fcccdf02d4f1b0b171e121e4eb5ac3 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: é praticamente toda exportada em sua forma in natura sem que a ela seja agregado valor de beneficiamento. Um dos problemas enfrentados pela indústria moveleira é o fato da madeira não ser submetida à classificação, dificultando a elaboração de projetos e a certificação da qualidade do móvel confeccionado a partir deste material. Nesse contexto as empresas moveleiras brasileiras buscam parâmetros para composição e certificação de seu produto, sendo atualmente a norma brasileira ¿Projeto de Estruturas de Madeira¿ ¿ NBR 7190/97, o único instrumento norteador para a caracterização de propriedades da madeira. No entanto, nesse setor as dificuldades para a obtenção de corpos-de-prova nas dimensões especificadas por esse texto normativo têm gerado dúvidas quanto aos resultados de caracterização de propriedades, de maneira que este trabalho teve como objetivo principal verificar se os valores do módulo de elasticidade e da tensão de ruptura no ensaio de compressão paralela às fibras podem ser considerados estatisticamente equivalentes, desde que sejam mantidas a proporcionalidade da dimensão do corpo-de-prova. Para isso adotou-se, como alternativa ao corpo-de-prova proposto pela NBR 7190/97, a dimensão 0,03 m x 0,03 m x 0,09 m. Os ensaios foram realizados utilizando-se 7 diferentes espécies de madeira com densidades variadas, buscando-se, com essa amostragem, a generalização dos resultados. Como objetivo secundário se buscou avaliar a influência das dimensões do corpo-de-prova e da freqüência do transdutor na velocidade de propagação de ondas de ultra-som na direção longitudinal. As espécies adotadas foram: Cerejeira (Torresea sp), Perobinha (Paratecoma peroba) , Cabreúva-vermelha (Myroxylon peruiferum), Angico-preto (Anadenanthera macrocarpa), Garapeira (Apuleia leiocarpa), Eucalipto grandis ( Eucalyptus grandis) e Pinus elliotti (Pinus elliottii). Todos os corpos-de-prova foram ensaiados com aproximadamente 12% de umidade e os ensaios foram realizados em ambiente controlado (21° C ± 1°C). Os resultados permitiram concluir que a hipótese foi verdadeira para todas as espécies estudadas quando se considera a tensão de ruptura / Abstract: Most of the exported wood in Brazil is unprocessed, without any aggregated value. To change this scenario technology for wood processing and qualification are required. One of the problems faced by the furniture industry refers to the non classification of the wood, which cause difficulties to projects elaboration and quality certification of the furniture made from this material. In this context the Brazilian Industries of furniture seek for parameters to certificate its products, and the NBR 7190/97 standard ¿Project of Structures of Wood " is, nowadays, the only instrument for the characterization of wood properties. However, for the furniture industry it is very difficult to obtaining the dimensions specified by the standard. This research had as main objective to verify if the means values of the modulus of elasticity and rupture in compression parallel to the grain can be considerate statistically equal, when smaller specimen are used, if the proportionality is maintained. For that it was adopted, as alternative to the specimen proposed by NBR 7190/97, the dimension 0.03 x 0.03 x 0.09 m. For the experiments there were used 7 different species with varied densities. The secondary objective was to evaluate the influence of the specimen size and of the transducer frequency in the speed of ultrasound wave propagation in the longitudinal direction. The adopted species were: Cerejeira (Amburana cearensis), Perobinha (Paratecoma peroba), Cabreúva vermelha (Myroxylon peruiferum), Angico-preto (Anadenanthera macrocarpa), Garapeira (Apulleia leiocarpa), Eucalyptus grandis, (Eucalyptus grandis) and Pinus ellioti (Pinus elliottii). All specimens were tested with approximately 12% moisture content and were accomplished in controlled atmosphere (21° C ± 1°C). The results allowed concluding that the hypothesis was true for all the studied species when the rupture in compression parallel to the grain was considered. For the module of elasticity this hypothesis was not confirmed for two species, from the seven evaluated (garapeira e eucalipto). Although, the mean difference between the results obtained in the tests using both specimens size was 10%, smaller then the maximum allowed variability in mechanical tests (18%). For the ultrasonic velocity propagation four species did not presents statistical variation with the modification of the size of the specimens - cerejeira, garapeira, pinus and eucalyptus while for the perobinha, angico and cabreúva the ultrasonic wave velocity propagation could not be considered statistically equal when the dimension of the specimens was modify. On average (considering all the studied species) the relationship among the ultrasonic wave velocity propagation (VLL) in normalized specimen and in proposed specimen was 0.99, being respectively the maximum and the lower relationships of 1.02 and 0.93. The velocity of wave propagation presents larger variations for values of length of wave percolation/wave length (L/?) up to 3, being more constant above that limit. It was also possible to verify, for the studied species, that the velocity of wave propagation increases with the increase of the transducer frequency. Key words: modulus of elasticity of wood; compression strength parallel to the fiber; ultrasonic wave velocity; dynamic constant / Mestrado / Construções Rurais e Ambiencia / Mestre em Engenharia Agrícola