Simulação Numérica e Avaliação Experimental de Soluções Mistas CLT-betão

Abstract

A presente dissertação foi desenvolvida no âmbito do Projeto EGURALT a decorrer no SerQ. A investigação em curso visa a aplicação e divulgação de soluções inovadoras para a promoção e construção em altura com madeira, no espaço SUDOE, contribuindo para o desafio global de combate às alterações climáticas, ao promover a utilização de materiais provenientes de fontes sustentáveis e renováveis. O objetivo deste documento é a avaliação experimental de cinco ligações com entalhe em provetes mistos de madeira-betão, com o intuito de caracterizar o seu comportamento mecânico e simultaneamente potencializar o uso da madeira proveniente do Pinho Bravo (Pinus Pinaster Ait.), uma espécie com grande abundância no território português, e a sua aplicação em soluções estruturais de madeira como o CLT – Cross Laminated Timber.A caracterização mecânica das ligações foi realizada de acordo com a configuração experimental proposta na TS 19103 (CEN 2021), que prevê ensaios de corte simétrico para ligações mistas madeira-betão. Adicionalmente, foi adotado o procedimento de carregamento presente na EN 26891 (1991). A caracterização mecânica deste tipo de ligações consiste na determinação da sua capacidade de carga e do módulo de deslizamento. A configuração dos entalhes estudados permitiu avaliar a influência do comprimento, profundidade e inclinação do entalhe no comportamento mecânico da ligação.Para além da caracterização experimental, foi desenvolvido um MEF – Modelo de Elementos Finitos, no programa ABAQUS CAE®, com o intuito de simular o comportamento da ligação, potencializando a sua análise e previsão através de ferramentas computacionais.

This master's thesis was developed within the scope of the EGURALT Project taking place at SerQ. Ongoing research is aimed at the application and dissemination of innovative solutions for the promotion and construction of high-rise timber made buildings in the SUDOE area, contributing to the global challenge of climate change, through the promotion of materials from sustainable and renewable sources.The main objective of this document is the experimental evaluation of five timber-concrete notched connections, aiming at characterizing their mechanical behaviour while simultaneously enhancing the use of local timber species, such as Maritime Pine (Pinus Pinaster Ait.), and its application in solutions such as CLT– Cross Laminated Timber.The mechanical characterization of the connections was carried out according to the experimental configuration proposed in TS 19103 (CEN 2021), which foresees double shear tests for timber-concrete composite connections, and the experimental procedure present in EN 26891 (1991) was adopted. The mechanical characterization of this type of connections consists in determining their shear load capacity and stiffness. Studied notches allowed evaluating the influence of the length, depth and angle of the notch on the mechanical behaviour of the connection.In addition to the experimental characterization, a FEM – Finite Element Model was developed with ABAQUS CAE® in order to simulate the behaviour of the connection and enhance its use and prediction through computational tools.