Submitted by Nádia Barros Gomes (nadiabarrosg@gmail.com) on 2018-04-11T16:08:14Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO FINAL.pdf: 6090303 bytes, checksum: ce2f253c72b32bcfc50f67b58a252528 (MD5) / Approved for entry into archive by Pamella Benevides Gonçalves null (pamella@feg.unesp.br) on 2018-04-12T12:36:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 gomes_nb_me_guara.pdf: 6090303 bytes, checksum: ce2f253c72b32bcfc50f67b58a252528 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-12T12:36:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 gomes_nb_me_guara.pdf: 6090303 bytes, checksum: ce2f253c72b32bcfc50f67b58a252528 (MD5) Previous issue date: 2018-02-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O objetivo desta pesquisa consistiu na avaliação do modelo de cálculo proposto pela versão de revisão da Norma Brasileira de Estruturas de Madeira ABNT NBR 7190:2013 para avaliação do comportamento de elementos de MLC na flexão. Foram considerados elementos de MLC com dimensões padronizadas de 5 x 5 x 115 cm para realização dos ensaios experimentais de flexão, tendo-se em vista a da rigidez (EI) para posterior comparação com os resultados numéricos e teóricos. Foram avaliados, também neste caso, os modos de ruptura apresentados nos ensaios experimentais por cada sistema. Na confecção dos elementos de MLC foram utilizadas madeiras de reflorestamento de pinus e eucalipto da região de Itapeva – SP coladas com resina resorcinol formaldeído. Todas as lâminas de madeira passaram por processo de classificação mecânica e visual. As simulações numéricas foram realizadas no software ANSYS, que tem como base o método dos elementos finitos e estas serviram para a avaliação das distribuições das tensões nas regiões de interesse dos elementos de MLC. Os ensaios experimentais de flexão e de caracterização dos materiais foram no Laboratório de Propriedades dos Materiais da UNESP/Itapeva a partir da utilização da Máquina Universal de Ensaios EMIC com capacidade de 300 KN. Como resultado, observou-se que o modelo teórico proposto pela ABNT NBR 7190:2013 mostrou, para este trabalho, maior aproximação com os resultados experimentais e numéricos para as madeiras de pinus. Além disso, os modos de ruptura obtidos teoricamente foram verificados para as análises experimental e numérica realizadas. / The aim of this work was to evaluate the calculation model proposed by the revision version of the ABNT NBR 7190: 2013 Wood Structures Brazilian Standard to evaluate the behavior of Glued Laminated Timber in bending. Glulam elements with standard dimensions of 5 x 5 x 115 cm were considered to perform the experimental bending tests considering the stiffness (EI) for later comparison with numerical and theoretical results of EI. The failure modes presented in the experimental tests by each system were also evaluated. In the preparation of the glulam elements, pine and eucalyptus reforestation woods from the Itapeva - SP region were glued with resorcinol formaldehyde resin. All the wood layers were classified by mechanical and visual process. The numerical simulations were performed in the ANSYS software, which is based on the finite element method and these were used to evaluate the stress distributions in the areas of interest of the glulam elements. Experimental bending tests and material characterization tests were performed at the Materials Properties Laboratory of UNESP / Itapeva using the Universal Testing Machine - EMIC with a capacity of 300 KN. As a result, it was observed that the theoretical model proposed by ABNT NBR 7190: 2013 standard showed, for this work, greater approximation with the experimental and numerical results for pine woods. In addition, the failure modes obtained theoretically were verified for the experimental and numerical analyzes performed.

A classificação estrutural de peças de madeira possibilita melhor utilização do material, separando as peças de acordo com a sua resistência estimada. Nesse processo é feita a classificação visual, de grande importância no caso de madeiras do gênero pinus, e a classificação mecânica por meio de testes não destrutivos com objetivo de estimar o módulo de elasticidade. Com esse objetivo, além de ensaios de flexão estática, podem ser aplicados métodos dinâmicos baseados em medições das frequências naturais e densidade do material para a determinação do módulo de elasticidade da madeira. Nesse sentido o objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência do aparelho portátil Brookhuis Micro Timber Grader (MTG) na estimativa do módulo de elasticidade por meio de ensaios não-destrutivos de vibração longitudinal. Para tanto, foi utilizado um lote de peças estruturais de madeira da espécie Pinus elliottii classificado visualmente. Os resultados obtidos por esse aparelho foram comparados com os resultados de módulo de elasticidade obtidos em ensaio de flexão estática. Tendo em vista a sua praticidade, é recomendável a utilização deste método para a classificação estrutural de peças serradas de madeira. A classificação visual agregada a classificação mecânica são essenciais para a utilização do Pinus em vigas laminadas coladas, construções industrializadas de madeira e do sistema construtivo em woodframe. / The structural grading of wood allows better use of the material, sorting the specimen according to their estimated strength. In this process the visual grading is a fundamental matter in use of the structural Pinus elliottii and also the mechanical grading obtained by non-destructive methods in order to estimate the modulus of elasticity. For this purpose, in addition to the static bending tests, dynamic methods based on measurement of the natural frequencies and density of the material to determining the modulus of elasticity (MOE) of timber can be applied. The objective of this study was to evaluate the efficiency of portable device Brookhuis Micro Timber Grader (MTG) in estimating the modulus of elasticity by non-destructive testing of longitudinal vibration. It was used structural pieces of wood species Pinus elliottii rated visually. The results obtained by this device was compared with the modulus of elasticity results obtained in static bending tests. Given its convenience and low cost, it is recommended to use this method for structural grading of timber sawn pieces. The visual and stress grading are essencial for the use of Pines in glued laminated timber, industrilization timber constructions and woodframe constructions.

Atualmente, as indústrias brasileiras recorrem a normas de outros países para o controle de qualidade para a caracterização de elementos estruturais feitos de Madeira Laminada Colada (MLC) e de LVL (Laminated Veneer Lumber) devido à ausência de especificações nacionais. Este trabalho teve como finalidade a verificação da adequação de alguns métodos de ensaios propostos nos projetos de norma ABNT NBR PN 02:126.10-001-3 e ABNT NBR PN 02:126.10-001-5 para determinar as propriedades dos elementos estruturais de madeira colada para o controle de qualidade da indústria produtora. Para tanto, foram obtidos das indústrias vários grupos de vigas de MLC e grupos de emendas dentadas produzidos com diversas combinações de madeiras e adesivos. Também, foram obtidos grupos de vigas de LVL na posição horizontal e grupos de vigas de LVL na posição de vertical. Foram realizados testes de flexão estática para determinação do módulo de ruptura e de elasticidade de todas as vigas. Além disso, das vigas foram retirados corpos de prova para realização dos ensaios de cisalhamento na linha de cola, delaminação e compressão paralela às fibras, enquanto as emendas dentadas foram analisadas pelo ensaio de tração paralela às fibras. Os procedimentos empregados podem ser considerados adequados para aplicação pelas indústrias no controle de qualidade da produção de elementos estruturais de MLC e de LVL. O ensaio de delaminação para adesivos expostos a ambientes externos, proposto no projeto de norma, pode ser analisado como prático e eficaz. Em relação aos testes de cisalhamento, o número de análises por amostra pode ser reduzido, desde que, priorize o ensaio na região central da seção transversal devido à maior concentração de tensões de cisalhamento. Como era esperado, as emendas dentadas formaram pontos de fragilidade, reduzindo a resistência de algumas vigas e tendo sua ruptura evidenciada por esforço de tração. No LVL, a posição vertical apresentou melhor resistência à flexão e ao cisalhamento do que a horizontal. O projeto de norma é apresentado em anexo nesse trabalho. / Nowadays, the Brazilian industries follow the foreign countries standard regulation to the quality control of characterization of structural elements produced from Glued Laminated Timber (glulam) and Laminated Veneer Lumber (LVL) due to the absence of national specifications. This work has the purpose of verifying the suggested methods of regulation projects, such as ABNT NBR PN 02:126.10-001-3 and ABNT NBR PN 02:126.10-001-5, to determine the properties of glued timber structural elements to quality control of producer industry. Therefore, glulam beams and fingerjoints groups, produced from several combinations of woods and adhesives, were obtained from industries. In addition, it was used flatwise LVL beams groups and edgewise LVL beams groups. It was made the static bending tests to determine strength and stiffness for each beam. Furthermore, from the beams it was extracted samples in order to test shear in the glue line, delamination and parallel grain compression whereas the fingerjoints were analysed by the parallel grain tensile test. The procedures taken on the experimental program can be considered suitable for industrial usage at quality control of production of structural elements from glulam and LVL. The delamination test for adhesive exposed to external environment, proposal in the new standard, can be analysed as practical and effective. In relation to the shear test, the number of analysis by sample can be reduced, whether prioritized the test in the central region of transversal section due to higher shear stress concentration. As expected, the fingerjoints formed fragile points, reducing strength for some beams and by presenting rupture when tensile stressed. In the LVL, the edgewise groups presented better bending and shear resistance than flatwise groups. The new test method is presented in annex in this dissertation.

Neste trabalho propõe-se contribuir para o desenvolvimento de tecnologia nacional investigandoa aplicação de uma nova geração de adesivos para a confecção de elementos estruturais de madeira laminada colada (MLC), viabilizando um menor custo final do produto e tornando-o competitivo no mercado interno e externo. Nesse contexto, avaliou-se a resistência à tração paralela em emendas dentadas com dimensão estrutural, em condições de temperatura ambiente e umidade padrão, usando as espécies Pinus e Eucalipto e vários tipos de adesivos, dentre eles o adesivo poliuretano à base de óleo de mamona, foco principal de estudo deste trabalho. Outro aspecto abordado é o da durabilidade, em que foi avaliado o desempenho dos adesivos Cascophen e poliuretano à base de óleo de mamona por meio de ensaios de resistência ao cisalhamento na lâmina de cola e de resistência à tração de emendas dentadas, ambos em corpos-de-prova isentos de defeitos. Também foi avaliada a qualidade da colagem das lâminas, por meio de ensaios de flexão buscando-se a ruptura por cisalhamento, em vigas de MLC com dimensões estruturais, fabricadas em laboratório com os adesivos Cascophen, poliuretano à base de óleo de mamona e Purbond. Os resultados obtidos permitem concluir o bom desempenho do adesivo poliuretano à base de óleo de mamona, demonstrando a sua adequação para aplicação na produção de madeira laminada colada. / The aim of this work is the development of national technology investigating the application of a new adhesive generation to fabrication of glued laminated timber (Glulam) structural members, making possible a lesser final cost of the product and becoming it competitive in the domestic and external market. In this context, the parallel tensile to the fibers tests in joint pieces with structural dimension, in conditions of ambient temperature and standard relative humidity, was evaluated using the species Pinus and Eucalyptus and some types of adhesives, among them the polyurethane adhesive base on castor oil, that is the main focus of study of this work. Another approached aspect is the durability, in which was evaluated the performance of the Cascophen and the polyurethane adhesive base on castor oil adhesive, by means of shear strength tests in the lamina of glue and tensile strength tests of joint laminas, both made in specimens exempt of defects. Also the quality of the collage of lamina, by means of bending and shearing tests, in glulam structural beams was evaluated, which were manufactured in laboratory with the adhesives Cascophen, polyurethane adhesive base on castor oil and Purbond. The results allow concluding the well-behaved performance of polyurethane adhesive base on castor oil, demonstrating its adequacy for application in glued laminated timber fabrication.

A primeira ferrovia no Brasil foi inaugurada em abril de 1854 pelo Barão de Mauá com 14,5 km de extensão. Atualmente o país possui 27980 km de ferrovias e esse modal tem participação em 25% na matriz brasileira de transporte de carga. Um dos componentes mais importantes da superestrutura ferroviária é o dormente, que pode ser fabricado utilizando-se diversos materiais como a tradicional madeira, que tem uso histórico e consagrado para esta aplicação estrutural, além do concreto e do aço, e mais recentemente, os compósitos poliméricos. As madeiras com maior tradição no uso em dormentes provêm de espécies nativas de alta densidade com consequente elevada resistência mecânica e durabilidade natural. Porém, devido às restrições impostas à extração destas espécies nativas, houve forte redução de sua oferta, sendo forçada sua substituição por madeira de florestas plantadas de eucalipto de alta densidade como E. citriodora, E. paniculata e E. tereticornis. Contudo, dormentes de diferentes espécies de eucalipto, pouco adequadas para esse uso, estão apresentando muitos problemas em via. Outra madeira de florestas plantadas muito utilizada no Brasil é o pinus e uma aplicação muito nobre para este tipo de madeira é a produção de elementos estruturais em Madeira Lamelada Colada (MLC). O objetivo do presente trabalho foi o estudo teórico e experimental de dormentes de MLC confeccionados com madeiras de Pinus spp. tratadas com CCA, coladas com adesivo poliuretano, e reforçados com tecido bidirecional de fibra de vidro. Para tanto, realizou-se um estudo teórico e experimental a partir de ensaios estáticos e dinâmicos tendo-se em vista a necessidade de utilização de novas espécies de madeira de reflorestamento com resistência adequada a tal finalidade. Os resultados obtidos nos ensaios realizados de acordo com a normalização vigente atestaram a viabilidade técnica da utilização de dormentes em MLC de Pinus spp. reforçados com fibra de vidro desde que sejam realizadas as classificações visual e mecânica das lamelas, para a obtenção das propriedades de resistência e rigidez necessárias. / Brazil\'s first railroad was inaugurated in April, 1854 by Barão de Mauá with 14.5 km of extension. Currently the country has 27980 km of railways, and this transportation modal has 25% participation in the Brazilian freight transport matrix. One of the most important elements of railway superstructure is the sleeper (or tie), which can be manufactured from several materials, such as the traditional wood, that has historical and well-established use for this structural application, as well as concrete, steel, and recently, polymer composites. The classic sleeper is made by timber from native species of high density with consequent high mechanical strength and natural durability. However, due to the restrictions imposed on the extraction of these native species, there was a strong reduction in their supply, being forced to replace them with timber from high density eucalyptus planted forests such as E. citriodora, E. paniculata and E. tereticornis. Therefore, sleepers from different eucalyptus species, that are not suitable for this use, are presenting many problems on railroad. Another wood from planted forests widely used in Brazil is the pinus, and a very noble application for this kind of wood is the production of structural elements in Glued Laminated Timber (Glulam). The aim of this work was the theoretical and experimental study based on static and dynamic tests of Glulam sleepers manufactured using Pinus spp. treated with CCA, glued with polyurethane adhesive, and reinforced with bidirectional fiberglass fabric. For that, a theoretical and experimental study was carried out from static and dynamic tests, considering the potential use of new reforestation species of wood with suitable strength to this purpose. The results show technical feasibility in the use of Glulam sleepers made with Pinus spp. reinforced with fiberglass provided that visual and mechanical classifications of the timber are realized, in order to obtain the required strength and stiffness properties.

The subjekt of this thesis is a design of a viewing tower located in the area of Brdy. The structure has been created as a 3D model, the internal forces have been calculated with the use o finite element method in a structural engineering software Scia Engineer 15.1. Based on the knowledge of theses forces the design of the structural systems has been done. The materials used on this construction are glued laminated timber and steel. The height of the tower is 25,725 m. The floor plan is a shape of a circle and fluctuating smaller with the gaining height. The main structural systém consists of 8 curved posts which are radiály situated on the circular floor plan. The tower has 3 observational platforms.

The master’s thesis focuses on suitable design of an ecoduct on the highway D1 near Jihlava. It includes a structural analysis of reinforced concrete strip footings and wooden beams in all phases of construction. The material of the main bearing system is glued laminated timber GL24h. An important part of three-jointed ecoduct wooden arched beams is well-chosen isolation.

This diploma thesis deals with design of timber load-bearing structure of a Multi-functional object in Olomouc. This object has an eliptical ground plan with dimensions 50x30 metres and height of 11 metres. The idea of the shape is an eliptical dome. This dome was designed in two options, those are a Rib dome and a Föppel dome.

Master´s thesis deals with design and complex static assessment of steel and timber cable stayed footbridge structural system over the water area. The footbridge is situated into the area of Podyjí National Park near the city of Hnanice. Footbridge span is being used as 52 metres. The structure is formed by flat arched main beams, floor beams, crossbeams, under-deck bracing, pylons and rods. From two variations of footbridge, one was selected and elaborated in more details.

In diploma thesis i designed supporting strukture of roofing for riding hall located in Pardubice. Building height is 9,5m and the other two dimensions are 48,7x77,5m. The actual frame with elliptically shaped truss system. The actual structure is formed from a conventional timber of different cross-section. Roof is supported by trapezoidal sheet. wooden elements are connected by steel plates, pins and bolts. Chosing variants depends on material price and manufacturing cost. A goual of my diploma thesis is to make static calculations and drawings.