Fabricação e rendimento estrutural à flexão da madeira lamelada colada de folhosas no espaço SUDOE

Abstract

A presente dissertação apresenta uma campanha experimental realizada com elementos de madeira maciça e elementos estruturais de madeira lamelada colada proveniente de espécies folhosas do espaço SUDOE, com o objetivo de avaliar as propriedades mecânicas.Neste trabalho evidenciam-se duas fases distintas: i) caracterização não destrutiva da matéria-prima e caracterização mecânica de madeira maciça à tração e ii) caracterização mecânica de elementos estruturais de madeira lamelada colada.A primeira fase, contemplou a caracterização física e mecânica de madeira maciça de espécies folhosas, nomeadamente Choupo e Faia (segunda qualidade), tendo em vista avaliar o potencial para fins estruturais, em particular no fabrico de madeira lamelada colada. A caracterização envolveu ensaios não destrutivos, bem como a preparação e realização de ensaios de tração em madeira maciça, de acordo com a norma EN 408.Na segunda fase procedeu-se ao fabrico e ensaio, em laboratório, de elementos estruturais de madeira lamelada colada de Choupo, Faia, Eucalipto com Choupo e Faia com Choupo, num total de 38 vigas. O fabrico compreendeu a seleção das tábuas, a preparação mecânica das lamelas, a sua distribuição na secção transversal e a colagem. As vigas assim produzidas foram sujeitas a ensaio de flexão de 4 pontos conforme a norma EN 408, bem como a ensaios de delaminação e de resistência ao corte da linha de cola, regulamentados pela norma NP EN 14080, para verificação da qualidade de colagem.Complementarmente, no final de cada fase, foi desenvolvida uma análise estatística dos resultados e estes comparados com os obtidos por outros autores. Foi conduzida uma análise de regressão linear simples entre as diversas características/propriedades estudadas, obtendo-se correlações que evidenciam o potencial do método não destrutivo utilizado. A análise das propriedades físicas e mecânicas pretende fomentar o uso destas espécies na construção, tendo--se avaliado as classes de resistência assim como a eficiência estrutural.

This master thesis presents an experimental campaign carried out with sawn wood elements and structural elements of glued laminated timber made by hardwood species from SUDOE area, with the objective of determining their main mechanical properties.Two distinct phases are highlighted in this work: i) non-destructive characterization of the raw material and sawn wood mechanical characterization under tension stresses, and ii) mechanical characterization of structural elements of glued laminated timber.First phase considered the physical and mechanical characterization of sawn wood of hardwood species, namely poplar and beech (second quality), with the aim of access their potential to be used for structural applications, particularly in the glued laminated timber production. The characterization included non-destructive tests as well as tensile tests on sawn wood, in accordance with the EN 408.In the second phase, a total of 38 glued laminated timber beams were produced and tested at laboratory facilities, considering poplar, beech, eucalyptus with poplar and beech with poplar as species for beams configuration. The production included the selection of the boards, the mechanical preparation of the lamellas, their distribution in the cross section and the gluing process. The beams produced were submitted to four point bending tests in accordance with the EN 408, and lastly delamination and glue line shear strength tests were performed, following the standard NP EN 14080, to access the bonding performance.Complementarily, at the end of each phase, a statistical analysis of the results was made, and a comparison of present results with the available literature. A simple linear regression analysis was carried out between the different characteristics/properties determined, obtaining correlations that show the potential of the non-destructive method used. The physical and mechanical properties analysis intends to promote the use of these species in the construction, through the evaluation of the strength classes and the structural efficiency.