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Previous issue date: 2017-02-21 / FAPESC / CAPES / The glulam is made up by laminated timbers with restricted size regarding the final component, they are glued each other and being lied in parallel direction to fibers, being used in structures to timber construction. In Brazil, the glulam is mainly manufactured with exotic timbers from planted forests, such as Pinus and the Eucalyptus. Paricá is a native specie quite planted in business forests from Amazonia. Reseraches shows that the specie has aptitude for being used in glulam, but its resistance is lower than Eucalyptus. During structural elements manufacturing, the reinforcement with fibers may increase the paricá's glulam performance. Thus, this research aims to evaluate the potential of paricá specie for be used in glulam beams reinforced with glass fiber and carbon fiber with adhesive based on resorcinol. In the first part of work, it was made a classification laminates of paricá timber for manufacturing of glulam beams. Therefore, the laminated were divided by density and classified into 8 classes, then used a non-destructive bending test, with three points, being the siplacemtn mensure by expeditious mode and by data acquisition system. Datas were assessed by Scott Knott average test with 5% of meaningfulness. In the second part of work, bending tests was made on 30 Paricá's glulam beams, arranged in 5 treatments: T1- without reinforcement; T2 - with fiberglass reinforcement with grammage 110 g.m-2; T3- glass fiber with 200 g.m-2; T4 –glass fiber with 330 g.m-2; and T5 - carbon fiber with grammage 200 g.m-2. Just one fiber layer was used on treatment with reinforcement. The the average and characteristic values were determined of strength to axial stress, strength to shear, elasticity modulus – MOE, and the normal shear and normal tension on glue line. Datas were assessed about normality, homogeneity and averages comparison by Tukey test to 5% of meaningfulness. The glulam beams composed with classified laminated timbers by expeditious mode had a relative error about 26,21% regarding glulam beams composed with laminated timbers classified by a displacement transducer. Characteristic values of strength to axial stress, shear stress and MOE were: T1 (55,06; 1,4; 12.097,93 MPa); T2 (59,40; 1,27;12.062,91 MPa); T3 (53,45; 1,27; 14.068,63 MPa); T4 (61,09; 1,45; 13.370,25 MPa); and T5 (52,16; 1,24; 12.823,84 MPa), respectively. When comparing the strength gain of reinforced beams regarding T1, an increase about axial stresses 17,57% was obtained for glulam beams reinforced with fiber glass and the reinforcement with carbon showed just 0,38%. It was observed beams breaking did not happen by shear forces, this fact shows that to use adhesive based on resorcinol was satisfactory. Analytic design differed statistically on treatment T5 (21.627 MPa on analytic; 12.857 MPa on theoretical) due to high elasticity modulus of the carbon fiber. The expeditious mode can be used to classified the MOE by glulam
manufactory companies. Reinforcements with synthetic fibers showed promising results on timber beams reinforcement when is used adhesive based on resorcinol, this fact lead to an increase of up to 22,32% on the strength to axial stresses when is used fiberglass with 200g.cm-2 / A Madeira Lamelada Colada (MLC) é formada por lamelas de madeira com tamanho reduzido em relação ao componente final, coladas entre si no sentido paralelo às fibras, sendo utilizada em estruturas para a construção em madeira. No Brasil, a MLC é produzida, principalmente, com madeiras exóticas provenientes de florestas plantadas, tais como o Pinus e o Eucalyptus. O paricá é uma espécie nativa plantada em florestas comerciais na Amazônia. Pesquisas mostram que a espécie possui aptidão para o uso em MLC, mas sua resistência é menor que o Eucalyptus. Durante a produção de elementos estruturais, o reforço com fibras durante pode aumentar o desempenho do MLC de paricá. Deste modo, esse trabalho visou avaliar o potencial da espécie de paricá para utilização em vigas de MLC reforçadas com fibras de vidro e fibras de carbono, utilizando o adesivo a base de resorcinol. Na primeira parte do trabalho foi feita a classificação das lamelas de paricá para a produção de vigas MLC. Para isto, as lamelas foram separadas pela densidade aparente em oito classes, então empregados o ensaio de flexão não destrutivo a três pontos, sendo o deslocamento medido de forma expedita e por um sistema de aquisição automático de dados. Os dados foram avaliados pelo teste de médias Scott Knott a 5% de significância. Na segunda parte do trabalho, foram ensaiadas 30 vigas em MLC de paricá à flexão, separadas em 5 tratamentos: T1 - sem reforço; T2 - com reforço em fibra de vidro com gramatura 110 g.m-2; T3 – fibra de vidro com 200 g.m-2; T4 – fibra de vidro com 330 g.m-2; e T5 - com de fibra de carbono 200 g.m-2. Apenas 1 camada de fibra foi utilizada em todos os tratamentos com reforços. Os valores médios e característicos foram determinados para a resistência à tensão axial na flexão, ao cisalhamento, EW, e o cisalhamento e tração normal da linha de cola. Os dados foram avaliados quanto a sua normalidade, homogeneidade e comparação de médias pelo teste Tukey à 5% de significância. As vigas de MLC compostas com lamelas classificadas pelo método expedito tiveram um erro relativo de até 26,21% em relação a vigas de MLC compostas com lamelas classificadas pelo método com transdutor de deslocamento. Os valores característicos de resistência a tensão axial, tensão de cisalhamento e EW foram: T1(51,96; 1,39; 12.097,93 MPa); T2 (59,40; 1,27; 12.062,91 MPa); T3 (53,45; 1,27; 14.068,63 MPa); T4 (61,09; 1,45; 13.370,25 MPa) e T5 (52,16; 1,24; 12.823,84 MPa), respectivamente. Ao comparar o ganho de resistência das vigas reforçadas com o T1, um aumento de até 17,57% foi obtido para vigas reforçadas com fibra de vidro e o reforço de fibra de carbono apresentou apenas 0,38%. Observou-se que as rupturas das vigas não foram tensões de cisalhamento, indicando que o uso de adesivo a base de resorcinol foi satisfatório. O cálculo analítico diferiu estatisticamente apenas no tratamento T5 (21.627 MPa no analítico; 12.857
MPa no experimental), devido ao alto EW fibra de carbono. O método expedito poderá ser utilizado para a classificação do EW por empresas de produção de MLC. Os reforços com fibras sintéticas mostraram resultados promissores nas de vigas de MLC ao utilizar o adesivo a base de resorcinol, levando a um aumento de até 22,32% na resistência a tensões axiais em vigas reforçadas com fibras de vidro com gramatura acima de 200 g.cm-2
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.udesc.br #179.97.105.11:handle/2344 |
| Date | 21 February 2017 |
| Creators | Rosa, Talitha Oliveira |
| Contributors | Terezo, Rodrigo Figueiredo |
| Publisher | Universidade do Estado de Santa Catarina, Mestrado, UDESC, Brasil, UDESC::CAV |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UDESC, instname:Universidade do Estado de Santa Catarina, instacron:UDESC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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