Análise teórico e numérica de vigas mistas madeira-betão

Abstract

O desenvolvimento de estruturas mistas madeira betão na Europa teve inicio no século XX, devido à escassez do aço. Dando início então a vários estudos do seu comportamento e da sua performance. Nos dias de hoje está técnica é muito utilizada em reabilitação de pavimentos antigos de madeira. O uso de betão de agregados leves em alternativa ao betão normal corrente possui vantagens no desempenho da viga, sendo o mais significativo a diminuição do peso próprio da estrutura. A madeira maciça de secção circular apresenta maior rigidez e resistência, alem de exigir menos processamento do que as madeiras trabalhadas. Sendo então uma combinação com comportamento promissor. Com o intuito de analisar o comportamento das estruturas mistas madeira-betão com a utilização de betão leve estrutural, foi estabelecido uma campanha experimental conjuntamente com o desenvolvimento de um modelo numérico. A campanha experimental consistiu em ensaios de vigas mista de madeira-betão de curta duração, sendo os resultados obtidos depois analisados e comparados com o modelo numérico desenvolvido. O modelo numérico baseia-se no anexo B do EC5, que foi utilizado num exemplo de aplicação para melhor compreender o seu processo de calculo, os parâmetros que tem em conta e os resultados que podem ser obtidos deste. Os resultados assim obtidos da campanha experimental foram analisados, comprovando a influencia da ligação sobre o comportamento das vigas e sobre sua capacidade de carga. Da comparação dos resultados do modelo e da campanha experimental, verificou-se uma grandes diferenças dos valores, levando a crer que o modelo não fornece uma boa aproximação do comportamento das vigas.

The development of timber-concrete composite structures began in Europe in the XX century, because of the lack of steel. Enabling therefore the beginning of studies of its performance and behavior. Now days this technique is use mainly in rehabilitation of old wood floors. The usage of lightweight concrete as alternative of standard concrete give advantages in the performance of the composite structure, being the most significant the reduction of the structure’s self-weight. The solid wood of circular section presents a bigger stiffness and resistance, and requires less process than others types of wood. Being a combination with promising behavior. Was establish an experimental program in parallel with the development of a numeric model, with the objective of analyzing the behavior of timber-concrete composite structures with light weight concrete. The experimental program consisted of short-term tests where the results were analyzed and compared with the results using the numeric model. The numeric model is based on the simplified method presented in the annex B of the Eurocode 5, which was used in a practical example to better understand the calculation process, the parameters used and the results obtained. The results obtained by the experimental program were analyzed, indicating the influence of the connection behavior in the behavior of the composite structure and its resistance. From the comparation of the resuslts from the model and the experimental program, it was verify that the model doesn’t present a good aproximation of the behavior of the composite strutures of the experimental program.